一种电能计量远程校验监测系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电能计量远程校验监测系统及其工作方法，包括现场监测单元、通讯网络和管理中心，其中：现场监测单元，对现场各个接入的电能计量点的校验信号采集，并将采集数据通过通讯网络传输给管理中心，所述原理中心对现场监测数据进行统一管理，同时为数据的网络共享提供数据源；该装置的核心系统可对在运行中的关口、大用户等各种类型的电能计量点计量装置进行全方位在线测试、故障判断、记录分析和自动校验。其监测范围包括：电能表、电流互感器及其二次回路、电压互感器及其二次回路。本发明专利技术将计算机技术、远程通讯与控制技术、B/S结构技术与计量二次回路现场检定技术相结合，实现对整个电能计量二次回路中的各个组成部分的远程、全方位的在线监测。

A remote checking and monitoring system for electric energy measurement and its working method

The invention discloses an electric energy metering check remote monitoring system and working method thereof, including field monitoring unit, communication network and management center, including: monitoring unit, power calibration signal acquisition of measuring point on site all access, and will collect data through the communication network transmission to the management center, the center principle unified management of the monitoring data, and provide the data source for data sharing; the core system of the device can be in the operation of the gateway, users and other types of metering points of electric energy metering device for a full range of online testing, fault diagnosis, analysis and automatic calibration records. The monitoring range includes the electric energy meter, the current transformer and its two circuits, the voltage transformer and its two circuits. The invention combines computer technology, remote communication and control technology, B/S structure technology and metrological two loop on-site verification technology, so as to realize the remote and omnidirectional online monitoring of all components of the total energy metering two circuit.

【技术实现步骤摘要】
一种电能计量远程校验监测系统及其工作方法
本专利技术涉及一种电能计量远程校验监测系统及其工作方法。
技术介绍
电网的分布地域辽阔,电能计量装置的现场维护、现场检验工作任务重、难度大。计量装置管理工作困难大。有些220kV变电站所在地位于交通不便的偏远山区，工作人员只能靠徒步到达，计量表计每季度的现场周期检验几乎很难实现。另外，在线周期检定时，误操作、接错线等时有发生，给人员和运行设备造成了安全隐患。随着电能计量技术和通信网络技术的发展，实时校验，数据结果远程传输已成为可能和将来的发展方向。与传统周期检定方法相比，电能计量远程校验监测装置的使用，不仅能够大大提高效率，节省工作成本，而且解决了偏远、极寒、自然条件恶劣地区现场校验无法实现的难题。另外，它的实时在线远程校验功能，能够每隔几秒钟就可以比对一次，大大降低了计量误差或差错造成的计量纠纷的风险，可以做到随时跟踪，出现问题有迹可查，方便追溯，及时调整等。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题，提出了一种电能计量远程校验监测系统及其工作方法，本专利技术能够实现电力参数的准确、快速测量和监测，提高了相关从业人员的工作效率，并具有信息传递等功能的电能表检验与远程传输系统对保证电网安全与经济运行。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种电能计量远程校验监测系统，包括现场监测单元、通讯网络和管理中心，其中：所述现场监测单元，对现场各个接入的电能计量点的校验信号采集，并将采集数据通过通讯网络传输给管理中心，所述原理中心对现场监测数据进行统一管理，同时为数据的网络共享提供数据源；所述现场监测单元，包括标准计量模块、异频导纳测试模块、CT二次负荷测试模块和PT二次回路负荷测试模块，所述标准计量模块对电能表进行误差检测，对电能表误差监测数据进行统计；所述异频导纳测试模块，采用异频导纳法对CT及其二次回路异频导纳的在线测量；所述CT二次负荷测试模块，对CT二次回路的二次电流和二次负荷数据进行检测；所述PT二次回路负荷测试模块，根据当前接入的母线PT二次电压，测量PT二次回路压降及二次负荷。所述现场监测单元，通过敷设各种信号电缆，将被监测回路的各种信号引入进行采集，且现场监测单元的所有模块集中于一个计量屏柜中。所述标准计量模块，通过计算电能表冻结数据中正/反向有功电能示值与正/反向有功各费率示值之和的差值，判断差值的绝对值是否大于设定阈值，排除正/反向有功电能示值为0或正反向有功各费率示值之和为0的情况。所述管理中心，根据标准计量模块的采集数据对该电能表误差监测数据进行统计、生成报表，利用电能表误差测试曲线和电能误差报表查找误差异常点的工况。所述异频导纳测试模块，在CT及其二次回路带电运行时，在CT二次回路中原有频率信号上叠加一个音频测试信号，进而测量CT及其二次回路的异频导纳。所述通信网络包括RS232串行通讯、公共电话网络(PSTN)、广域(INTERNET)、局域网(LAN)或GSM/GPRS无线网络，且通信网络通过点对点发送方式传输数据。所述现场监测单元，还包括电压互感器误差测试模块，具体包括一、二次绕组、铁芯和绝缘部件，当在一次绕组上施加电压时，一次绕组产生励磁电流，在铁芯中就产生磁通，根据电磁感应定律，在一、二次中分别产生感应电势，绕组的感应电动势与匝数成正比，改变一、二次绕组的匝数，产生不同的一次电压与二次电压比。所述电压互感器误差测试模块，由于一次绕组存在电阻和漏抗，励磁电流在激磁导纳上产生了电压降，形成电压互感器的空载误差，当二次绕组接有负载时，产生的负荷电流在二次绕组的内阻抗及一次绕组中感应的一个负载电流分量在一次绕组内阻抗上产生的电压降，形成了电压互感器的负载误差。所述现场监测单元，还包括电流互感器测试模块，具体包括铁心、一次线圈和二次线圈，铁心存在绕组，会产生励磁电流，而产生电流互感器的误差，且该误差包括比值差和相角差。所述管理中心，根据监测的电能表误差、压降、CT和PT误差，在线统计出电能计量装置的综合误差，对电能计量二次回路的状态进行整体评估，为电能计量二次回路的在线分析提供有力依据。一种基于上述系统的工作方法，具体包括以下步骤：(1)当停电时进行检验，得到监测数据，计算差值函数，建立模型；(2)利用一次电流变化引起励磁电抗变化与负荷变化引起励磁电抗变化的等效关系，计算在任意负荷、任意电流下的误差；(3)通过系统实际监测得到的工作点电流与负荷，结合已建立的数据模型进行差值得到实际工作点的误差。本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术可对在运行中的关口、大用户等各种类型的电能计量点计量装置进行全方位在线测试、故障判断、记录分析和自动校验，实现了电力参数的准确、快速测量，保证电网安全与经济运行，降低总体成本，解决现场校验人员少、维护难的问题；(2)有利于提高电能计量管理的整体水平；提高高压电能计量装置远程校验监测系统的兼容性；降低电能计量装置远程校验监测系统应用成本。(3)本专利技术将计算机技术、远程通讯与控制技术、B/S结构技术与计量二次回路现场检定技术相结合，实现对整个电能计量二次回路中的各个组成部分的远程、全方位的在线监测。；(4)本专利技术采用当代先进的通讯技术，充分利用PSTN/GSM/Internet等网络资源，兼容多种的通讯方式，方便不同场合需要；(5)应用于用电能计量和检定，实现电力参数的准确、快速测量和监测，提高了相关从业人员的工作效率，并具有信息传递等功能的电能表检验与远程传输系统对保证电网安全与经济运行。附图说明图1为本专利技术的系统架构图。具体实施方式：下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。如图1所示，1.一种电能计量远程校验监测装置，可对在运行中的关口、大用户等各种类型的电能计量点计量装置进行全方位在线测试、故障判断、记录分析和自动校验。主要由三个部分组成：现场监测设备、通讯网络和后台管理中心。其中：1)现场监测设备：实现对现场各个接入的电能计量点的校验信号采集、分析处理、结果存储；并支持本地/远程通讯，可实现与本地/远程计算机进行数据传输、参数修改、远程遥控等。2)通讯网络：作为系统数据传输的媒体。本专利技术可支持的通讯方式有：本地RS232串行通讯，公共电话网络(PSTN)、广域(INTERNET)或局域网(LAN)、GSM/GPRS无线网络等。3)后台管理中心：作为系统远程控制中心，对现场设备监测数据、测试参数及远程测试的统一管理中心；同时，也作为后台WEB发布数据服务器，为数据的WEB网络共享提供数据源。2.电能计量装置远程校验监测装置的系统现场监测设备采用高集成设计，其所有监测功能模块(除后台管理计算机及软件外)均集中在一个标准计量屏柜中；通过敷设各种信号电缆，将被监测回路的各种信号引入到系统设备中进行采集；该设计使得系统现场监测设备结构紧凑、现场安装方便，具有很高的可靠性和稳定性。其整体功能模块包括：标准计量模块、电流输入切换单元、电压切换单元、异频导纳测试模块(含信号发生器及信号采集单元)、CT二次负荷测试模块、PT二次回路压降及负荷测试模块、开关电源、通讯模块、脉冲采集单元、信号输入/出端子和机柜、以及后台管理软件和WEB发布软件。可对在运行中的关口、大用户等各种类型的电能计量点计量装置进行全方位在线测试、故障判本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电能计量远程校验监测系统，其特征是：包括现场监测单元、通讯网络和管理中心，其中：所述现场监测单元，对现场各个接入的电能计量点的校验信号采集，并将采集数据通过通讯网络传输给管理中心，所述原理中心对现场监测数据进行统一管理，同时为数据的网络共享提供数据源；所述现场监测单元，包括标准计量模块、异频导纳测试模块、CT二次负荷测试模块和PT二次回路负荷测试模块；所述标准计量模块对电能表进行误差检测，对电能表误差监测数据进行统计；所述异频导纳测试模块，采用异频导纳法对CT及其二次回路异频导纳的在线测量；所述CT二次负荷测试模块，对CT二次回路的二次电流和二次负荷数据进行检测；所述PT二次回路负荷测试模块，根据当前接入的母线PT二次电压，测量PT二次回路压降及二次负荷。

【技术特征摘要】
1.一种电能计量远程校验监测系统，其特征是：包括现场监测单元、通讯网络和管理中心，其中：所述现场监测单元，对现场各个接入的电能计量点的校验信号采集，并将采集数据通过通讯网络传输给管理中心，所述原理中心对现场监测数据进行统一管理，同时为数据的网络共享提供数据源；所述现场监测单元，包括标准计量模块、异频导纳测试模块、CT二次负荷测试模块和PT二次回路负荷测试模块；所述标准计量模块对电能表进行误差检测，对电能表误差监测数据进行统计；所述异频导纳测试模块，采用异频导纳法对CT及其二次回路异频导纳的在线测量；所述CT二次负荷测试模块，对CT二次回路的二次电流和二次负荷数据进行检测；所述PT二次回路负荷测试模块，根据当前接入的母线PT二次电压，测量PT二次回路压降及二次负荷。2.如权利要求1所述的一种电能计量远程校验监测系统，其特征是：所述现场监测单元，通过敷设各种信号电缆，将被监测回路的各种信号引入进行采集，且现场监测单元的所有模块集中于一个计量屏柜中。3.如权利要求1所述的一种电能计量远程校验监测系统，其特征是：所述标准计量模块，通过计算电能表冻结数据中正/反向有功电能示值与正/反向有功各费率示值之和的差值，判断差值的绝对值是否大于设定阈值，排除正/反向有功电能示值为0或正反向有功各费率示值之和为0的情况。4.如权利要求1所述的一种电能计量远程校验监测系统，其特征是：所述异频导纳测试模块，在CT及其二次回路带电运行时，在CT二次回路中原有频率信号上叠加一个音频测试信号，进而测量CT及其二次回路的异频导纳。5.如权利要求1所述的一种电能计量远程校验监测系统，其特征是：所述通信网络包括RS232串行通讯、公共电话网络、广域、局域网或GSM/GPRS无线网络，且通信网络通过点...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨馥伊，史玉良，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37