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當前位置：數字式電能表在線監測與評估系統
發布時間：2017-03-09 瀏覽：
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創意無極限，儀表大發明。今天為大家介紹一項國家發明授權專利——一種數字式電能表在線監測與評估系統及方法。該專利由貴州電力試驗研究院申請，并于2017年5月10日獲得授權公告。
內容說明
本發明屬于電能計量測試技術領域，更具體地，涉及一種數字式電能表在線監測與評估系統及方法。
發明背景
隨著電力系統數字化發展的日益推進，數字化計量體系得到越來越廣泛的應用。作為數字化計量體系的重要組成部分，數字式電能表的需求也越來越大。數字式電能表的輸入信號是由電子式電流、電壓互感器采集并傳輸至合并單元的、符合IEC61850-9-1或IEC61850-9-2通信協議的全數字信號。數字式電能表對輸入的電流、電壓數字信號進行邏輯運算，理論上其有功電能計量沒有誤差。但實際上由于采樣精度、處理器字長及時間同步等因素影響，誤差必然存在。在實際運行中哪些因素對數字式電能表的計量誤差影響較大、在遇到極端工況例如大量高次諧波情況下數字式電能表是否還能正常工作、數字式電能表的異常事件記錄工作的可靠性等問題，都是需要進行研究的對象。數字式電能表目前尚處于發展階段，其檢定方法、量值傳遞、誤差判斷和可靠性等還沒有統一的標準，這給數字式電能表的發展及大規模應用帶來了很大的阻礙。
目前尚未公布數字式電能表的國家標準及檢定規程，而現有的研究都是針對數字式電能表的現場校驗，沒有提到對數字式電能表工作狀態長期的、在線的實時監測和評估，例如申請號為201210545604 .5的專利《一種數字量輸入式電能表在線校準裝置》中提到對數字式電能表的在線校驗方法及設備。且目前的研究主要是針對性數字式電能表的計量誤差的檢測，例如申請號為201210447903 .5的專利《一種數字電能表準確度評估系統及其方法》中介紹了一種能對數字式電能表進行現場測試的方法，還能模擬報文丟幀、網絡風暴等異常狀態，檢測數字式電能表的潛動、啟動及諧波影響量，但沒有關注數字式電能表的異常事件記錄功能。“數字式電能表特殊要求”中明確規定數字式電能表應具備電網異常事件記錄功能。
發明內容
針對上述技術問題，本發明的目的在于提供一種數字式電能表在線監測與評估的系統，對實際運行的數字式電能表進行在線監測。通過數據分析與對比，監測數字式電能表的計量誤差和事件記錄功能的可靠性。
本發明提供一種數字式電能表在線監測與評估系統，包括：合并單元：用于通過所述交換機向多個數字式電能表和所述遠端計算機傳輸數據，其中所述數據包括電壓數字信號和電流數字信號；交換機：將所述合并單元某一端口輸出的數據轉換為多路數據，并將所述多路數據分別輸出至所述多個數字式電能表及所述遠端計算機；RS485集線器：收集所述多個數字式電能表計量的電能值及異常事件記錄并發送至所述遠端計算機。
遠端計算機：從所述交換機接收所述數據，通過FFT變換解析電壓、電流值并發送至所述本地計算機，并分析是否發生電網異常事件并存儲所述電網異常事件，還從所述RS485集線器獲取所述多個數字式電能表計量的所述電能值及所述異常事件記錄并存儲。
數據傳輸單元：把所述遠端計算機中的所述解析后的電壓、電流值、所述電網異常事件、所述多個數字式電能表計量的所述電能值及所述異常事件記錄通過通信網絡傳送回所述本地計算機；以及本地計算機：根據所述遠端計算機中傳回的所述解析后的電壓、電流值計算電能量值，每個計量周期內將計算的所述電能量值與所述多個數字式電能表計量的所述電能值進行一次比較，分析所述多個數字式電能表的長期在線運行計量誤差；還根據所述遠端計算機中傳回的所述電網異常事件分別與所述多個數字式電能表記錄的所述電網異常事件記錄進行比較，分析所述多個數字式電能表的長期在線運行事件記錄功能的可靠性。
通過本發明所構思的以上技術方案與現有技術相比，具有以下有益效果：本發明通過數據分析與對比，找出對數字式電能表的計量誤差敏感的影響因素，促進數字式電能表相關標準的盡快出臺和完善；設置各待評估的數字式電能表定時凍結，以保證各數字式電能表傳回的數據為同時間點的數據，避免返回數據由于時間不同步造成的誤差，提高了本發明的計量誤差考核精度；本地計算機分析經遠端計算機FFT解析后的電流、電壓數據，來判斷是否發生異常事件，然后與數字式電能表記錄的異常事件數進行對比，分析數字式電能表異常事件記錄的可靠性，推動電子式互感器和數字式電能表等電能計量新設備在數字化變電站電能計量體系中的應用，有效解決數字化變電站電能計量設備的日常運行維護和電能計量長期精度、可靠性問題。
