电能表在线校验系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种电能表在线校验系统。该系统包括前端的采集设备，后端的预处理设备、数字式电能表校验仪和主站，其中，采集设备通过电力的数据网络与预处理设备相连；预处理设备与数字式电能表校验仪和主站相连。传统电压互感器的二次侧电压、传统电流互感器的二次侧电流同时接入被检电子式电能表和采集设备；合并单元或交换机的数字化电压电流采样值同时接入被检数字化电能表和采集设备；电能表的脉冲输出接入采集设备。本实用新型专利技术实现了传统变电站电子式电能表和数字化变电站数字式电能表的在线校验，实现了电能表各项指标的远程实时在线监测和在线校验，解决了现有工作模式所存在的不足。本实用新型专利技术结构简单、思想超前，系统成本低，符合计量装置的发展趋势。同时，改变了现有的工作模式，提高了工作效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设计一种能够远程检测电能表运行特性的在线式校验系统，主要用于在电能表带电运行的情况下实时监测电能表的误差和异常情况。
技术介绍
电能表主要有电子式电能表和数字式电能表。当前管理办法主要是:1、由专业人员携带仪器设备到现场进行周期检验；2、将标准表放到变电站的方式；同时数字式电能表的检测管理还不完善。上述检测方法存在以下几方面的问题:(1)人工检定周期较长，难以及时发现在两次检验之间出现的计量故障，从而对计费管理有很大的影响；(2)每次在对电能表进行现场精度测试时，需要对计量屏上的接线端子进行松开和旋紧等操作，多次操作以后常有接线端子松动或滑丝现象，存在较大故障隐患；(3)现场校验电能表精度时对二次回路的负荷有一定要求(一般有功功率大于10W，功率因数> 0.5)，一旦负荷或者功率因数过低则不能进行检验工作，导致无功而返；(4)人工周期检定工作量大、工作强度高，人工管理流程繁冗、管理效率低；(5)标准表是在实验室环境下使用的，在变电站内强电磁干扰、温度、湿度等条件变化复杂的环境下，标准的精度和稳定性受到影响；(6)数字式电能表的检测管理还不够完善。
技术实现思路
本专利技术针对传统监测方法所存在的不足，提出一种电能表在线校验系统，实现了变电站电能表的在线校验，可对传统电子式电能表和数字式电能表的各项指标进行远程实时在线监测。本专利技术的设计方案:—种电能表在线校验系统，包括前端的采集设备，后端的预处理设备、数字式电能表校验仪和主站，其中，采集设备通过电力的数据网络与预处理设备相连；预处理设备与数字式电能表校验仪和主站相连。对于电子式电能表，接入电能表侧的二次回路电压电流信号和电子式电能表输出的电能脉冲信号同时接入采集设备；对于数字式电能表，接入数字式电能表侧的二次回路电压电流信号直接从现场的合并单元或交换机设备上，和数字式电能表输出的电能脉冲信号同时接入采集设备。采集设备将接入的信号进行采集、A/D转换和时间同步后，转换成符合IEC61850-9-2协议的SMV采样值报文，并将采样值报文转换成HTTP报文，再通过电力的数据网络传给后端的预处理设备，预处理设备将接收到的HTTP报文进行解析和存储，在接收到主站的校验命令后，预处理设备将解析后的IEC61850-9-2SMV采样值报文和电能表输出的电能脉冲发送到数字式电能表校验仪，数字式电能表校验仪按照数字式电能表实负荷检定的原理对电能表进行校验，并将校验数据发送给预处理单元，预处理单元再将校验数据发送给主站，主站对校验数据进行存数、分析和呈现。当被检电能表的误差超差或异常时，主站进行报警。本专利技术具有以下优点:1、本专利技术电能表在线校验系统，实现了传统变电站电子式电能表和数字化变电站数字式电能表的在线校验，能够及时发现现场电能表的各种异常情况，保证了电能表的准确性，具有明显的经济效益。工作人员可第一时间去现场处理问题，达到快速、有针对性的解决问题，减少因电能表异常或计量不准确给电力造成的经济损失。2、本专利技术电能表在线校验系统，结构简单，现场只需安装采集设备，一次性安装后，无需人员现场多次操作计量屏上的接线端子，大大减少了现场工作可能存在的人为故障和安全隐患。3、本专利技术电能表在线校验系统，无需每个变电站均放置一块标准表，只需在客户侧的后端放置一台数字化电能表校验仪即可，系统成本低，同时，也避免了标准表放置在变电站复杂环境下所存在的诸多问题。4、本专利技术电能表在线校验系统，对现场电能表实时数据的采集和校验操作，均在客户的工作电脑上完成，实现从原来的定期年检预试、故障抢修工作模式转换为状态检修、在线监测的工作模式，大大提高人员的工作效率，提高了电能表的精益化管理，树立良好的企业形象，提升企业的竞争力，具有良好的社会效益。5、本专利技术电能表在线校验系统，核心思想是前端采集，后端校验，无论是传统的电子式电能表还是数字化电能表，均按照数字化变电站的标准协议和数字化电能表的实负荷检定原理实现在线校验功能，符合电能计量装置的发展趋势，思想超前。【附图说明】图1是本专利技术的系统框图。图2是本专利技术采集设备的原理框图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步说明。如图1所述，一种电能表在线校验系统，包括前端的采集设备，后端的预处理单元、数字式电能表校验仪和主站，其中，采集设备通过电力的数据网络与预处理设备相连；预处理设备与数字式电能表校验仪和主站相连。采集设备:是变电站侧的核心设备，如图2所示，包含通道切换模块、A/D转换器模块、脉冲采集模块、时钟同步模块、控制器模块和协议转换器模块。对于电子式电能表，同步采集接入电能表前二次回路的模拟电压电流信号和电能表输出的脉冲信号。电压电流信号经过通道切换模块、A/D转换器和同步信号后，将模拟电压电流信号转换成一组时间同步的数字信号，该数字信号完全符合数字化变电站的IEC61850-9-2协议的SMV采样值报文；电能表输出的脉冲信号在高精度的时钟信号下记录其上升沿和下降沿的保持时间，并将这些信息扩展到刚才获得的一组时间同步的数字信号中，该部分使用SMV报文中的自定义部分完成。对于数字式电能表，从合并单元或者交换机中获取接入电能表前二次回路的数字化电压电流信号，并通过通道切换模块给到协议转换器；电能表输出的脉冲信号在高精度的时钟信号下记录其上升沿和下降沿的保持时间，并将这些信息扩展到刚才获得的IEC61850-9-2 SMV采样值报文中，该部分使用SMV报文中的自定义部分完成。最终，协议转换器将获得的IEC61850-9-2 SMV采样值报文进行协议转换，转换成符合数据传输的HTTP报文，通过电力数据网络传给后端的预处理设备。采集设备包括多组通道切换模块，可实现多路数据的采集。预处理设备:将获取到的HTTP报文转换成IEC61850-9-2 SMV采样值报文，并将脉冲信息提取出来，分别进行存储，当接收到主站发出的校验命令后，先将提取出来的脉冲信息还原成电能表输出的脉冲信号，同步将含有电压电流采样值的标准SMV报文和电能表输出的脉冲信号传给数字式电能表校验仪，数字式电能表校验仪将校验数据传回来，进行存储，同时，传回主站。数字式电能表校验仪:本方案使用深圳市星龙科技股份有限公司的XL-808数字式电能表校验仪。采用数字式电能表的实负荷检定原理对电能表进行校验。测试电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、频率、相位、功率因数、波形图、矢量图等实时参数，对电能表误差进行在线校验。主站:主站通过预处理设备给数字式电能表校验仪下发命令，实现参数配置、手动校验和自动校验功能，接收预处理单元传回的校验数据，主站对校验数据进行存储、分析和呈现，并建立模型对各实时参数和电能表误差数据进行分析、评估，得出最终校验结果。当被检电能表的误差超差或异常时，主站进行报警。上述实施例仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用以限制本专利技术，对于本领域的技术人员来说，本专利技术可以有各种更改和变化，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。【主权项】1.一种电能表在线校验系统，包括前端的采集设备，后端的预处理设备、数字式电能表校验仪和主站，其中，采集设备通过电力的数据网络与预处理设备相连；预处理设备与数字本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电能表在线校验系统，包括前端的采集设备，后端的预处理设备、数字式电能表校验仪和主站，其中，采集设备通过电力的数据网络与预处理设备相连；预处理设备与数字式电能表校验仪和主站相连，对于电子式电能表，接入电能表侧的二次回路电压电流信号和电子式电能表输出的电能脉冲信号同时接入采集设备；对于数字式电能表，接入数字式电能表侧的二次回路电压电流信号直接从现场的合并单元或交换机设备上获取，和数字式电能表输出的电能脉冲信号同时接入采集设备，采集设备将接入的信号进行采集、A/D转换和时间同步后，转换成符合IEC61850‑9‑2协议的SMV采样值报文，并将采样值报文转换成HTTP报文，再通过电力的数据网络传给后端的预处理设备，预处理设备将接收到的HTTP报文进行解析和存储，在接收到主站的校验命令后，预处理设备将解析后的IEC61850‑9‑2 SMV采样值报文和电能表输出的电能脉冲发送到数字式电能表校验仪，数字式电能表校验仪按照数字式电能表实负荷检定的原理对电能表进行校验，并将校验数据发送给预处理单元，预处理单元再将校验数据发送给主站，主站对校验数据进行存数、分析和呈现，当被检电能表异常或误差超差时，主站进行报警。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：雒宏礼，陈琨，景元朋，宋红彬，吝学军，冷振辉，陈印管，
申请(专利权)人：千江上海信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61