專利名稱：電網(wǎng)量測(cè)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)及電網(wǎng)量測(cè)方法和電網(wǎng)監(jiān)測(cè)方法，尤其涉及一種基本局域電網(wǎng)的量測(cè)系統(tǒng)及其量測(cè)方法和局域電網(wǎng)的量測(cè)系統(tǒng)及局域電網(wǎng)的監(jiān)測(cè)方法。
背景技術(shù)：
目前我國(guó)高壓電網(wǎng)分成不同層次的局域電網(wǎng)，其包括500kV、220kV、110kV、60kV、 35kV、20kV、10kV等若干變輸電組成的電力網(wǎng)絡(luò)，超高電壓通過(guò)各級(jí)變電站最終轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗妷?，例如I IOkV高壓電通過(guò)變電站以后將轉(zhuǎn)變?yōu)?0kV、35kV、20kV、IOkV高壓電，IOkV高壓電通過(guò)變電室以后將轉(zhuǎn)變?yōu)?80/220V的低壓電配送給千家萬(wàn)戶的低壓用戶。在電網(wǎng)電能的計(jì)量中，不僅380/220V的低壓用戶需要計(jì)量電能，高壓用戶、輸變電之間也需要計(jì)量電能以便結(jié)算。一般地，在變壓器的一次側(cè)連接有一個(gè)高壓電能測(cè)量裝置，該高壓電能測(cè)量裝置可以是高壓電能表、電能計(jì)量柜等可對(duì)高壓電能進(jìn)行計(jì)量的儀表或裝置。雖然世界上不同國(guó)家的電網(wǎng)層次不盡相同，但是世界各國(guó)目前的高壓電能測(cè)量都由電壓互感器、電流互感器和低壓電能表三者組合而成。通過(guò)電壓互感器，把高電壓轉(zhuǎn)化為低電壓，通過(guò)電流互感器，把大電流轉(zhuǎn)化為小電流以后，再通過(guò)低壓電能表計(jì)量，其最高準(zhǔn)確度約定為0.7%，滿足不了電能結(jié)算的實(shí)際需要；而且互感器體積龐大，難以拆卸，無(wú)法實(shí)施三合一的整體計(jì)量校準(zhǔn)或檢定。從理論上說(shuō)，整個(gè)電網(wǎng)應(yīng)該是一個(gè)閉合系統(tǒng)，遵循能量守恒定律，即一個(gè)局域電網(wǎng)中用于測(cè)量該局域電網(wǎng)整個(gè)電能消耗的高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量值應(yīng)該等于該局域電網(wǎng)中各用戶的電能表測(cè)量值之和，但是目前高壓電能測(cè)量裝置的精度約定為0. 7%，變壓器本身和電網(wǎng)線路存在損耗，甚至還存在一些非用戶的損耗，如竊電等，因此測(cè)量得到的該局域網(wǎng)絡(luò)整個(gè)電能消耗與所測(cè)量得到的其所有用戶電能消耗往往存在較大差別，但是，到目前為止整個(gè)電網(wǎng)的電能測(cè)量沒(méi)有建立核查體系。中國(guó)發(fā)明專利ZL200910000667. 0公開(kāi)了一種新型的三相電能測(cè)量裝置(該專利已經(jīng)提交了 PCT申請(qǐng)并在美國(guó)、加拿大、澳大利亞等國(guó)得到受理)，其基本原理框圖如圖I所示，它采用V/V和I/V新技術(shù)、三相四線“虛地”星型結(jié)構(gòu)形式，實(shí)現(xiàn)了高壓電能高準(zhǔn)確度的測(cè)量，該裝置包括能夠進(jìn)行三相電壓檢測(cè)和三相電流檢測(cè)的傳感單元1-6，能夠接收傳感單元1-6的檢測(cè)數(shù)據(jù)并進(jìn)行電能測(cè)算的測(cè)量單元M7，及用于將測(cè)量單元M7的測(cè)算數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線發(fā)送到工作區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)送單元T8。該新型的三相電能測(cè)量裝置在現(xiàn)場(chǎng)工作的準(zhǔn)確度可以達(dá)到0. 2%，甚至更高。相比于局域電網(wǎng)中現(xiàn)有的高壓電能測(cè)量裝置，該新型的三相電能測(cè)量裝置準(zhǔn)確度大大提高，用該新型的三相電能測(cè)量裝置取代局域電網(wǎng)中現(xiàn)有的高壓電能測(cè)量裝置，無(wú)疑是一種最好的選擇，然而，整個(gè)國(guó)家電網(wǎng)中的高壓電能測(cè)量裝置數(shù)量龐大，從經(jīng)濟(jì)角度考慮整體替換并不可行，因此目前迫切需要一種既能提高電網(wǎng)的計(jì)量水準(zhǔn)而又經(jīng)濟(jì)且易行的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了如下的解決方案一種基本局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)，包括一個(gè)變壓器，用于將高壓電變換為低壓電；一個(gè)與電網(wǎng)供電線連接的高壓電能測(cè)量裝置，用于對(duì)所述基本局域電網(wǎng)的電能進(jìn)行測(cè)量；若干個(gè)用戶電能表，用于對(duì)低壓用戶使用的電能進(jìn)行計(jì)量；及若干輸電線路；該量測(cè)系統(tǒng)還包括一個(gè)與電網(wǎng)供電線連接的標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置和一個(gè)數(shù)據(jù)處理設(shè)備；其中，所述標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置用于對(duì)所述基本局域電網(wǎng)的電能進(jìn)行測(cè)量，并且所述標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量準(zhǔn)確度比所述高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量準(zhǔn)確度高；所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備用于接收所述標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量數(shù)據(jù)和所述高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量數(shù)據(jù)，通過(guò)比對(duì)方式對(duì)所述高壓電能測(cè)量裝置進(jìn)行整體校準(zhǔn)或檢定。進(jìn)一步，上述基本局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理設(shè)備還用于對(duì)上述電能測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以獲得用戶電能表的電能測(cè)量誤差、所述變壓器的磁滯損耗和局域電網(wǎng)的非用戶的線路損耗。本發(fā)明還提供了一種基本局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)的電網(wǎng)量測(cè)方法，其包括如下步驟 根據(jù)預(yù)設(shè)的采樣時(shí)間At獲取一個(gè)基本局域電網(wǎng)中用于計(jì)量所述基本局域電網(wǎng)電能的所述高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量數(shù)據(jù)；根據(jù)該預(yù)設(shè)的采樣時(shí)間At獲取一個(gè)用于現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)所述基本局域電網(wǎng)中所述高壓電能測(cè)量裝置的所述標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量數(shù)據(jù)；對(duì)所獲取的所述高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量數(shù)據(jù)與所述標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。本發(fā)明還提供了如下的解決方案一種局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)，包括一個(gè)主變壓器， 用于將高電壓變換為至少一個(gè)下一層次的次高電壓；至少一條輸電干線，用于分別與所述主變壓器的輸出端相連；至少一條從所述輸電干線分出的分輸電干線，用于給所述分輸電干線的用戶輸送所述輸電干線所輸送的次高電壓；一個(gè)與電網(wǎng)供電線連接的主高壓電能測(cè)量裝置，用于對(duì)所述局域電網(wǎng)的電能進(jìn)行測(cè)量；至少一個(gè)用戶高壓電能測(cè)量裝置，分別對(duì)所述分輸電干線的電能進(jìn)行測(cè)量；該量測(cè)系統(tǒng)還包括一個(gè)與所述局域電網(wǎng)供電線連接的主標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置和一個(gè)主數(shù)據(jù)處理設(shè)備、至少一個(gè)用戶標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置和至少一個(gè)用戶數(shù)據(jù)處理設(shè)備；所述至少一個(gè)用戶標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置用于分別對(duì)所述至少一條分輸電干線的電能進(jìn)行測(cè)量，并且所述至少一個(gè)用戶標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量準(zhǔn)確度分別比相應(yīng)的所述至少一個(gè)用戶高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量準(zhǔn)確度高；所述至少一個(gè)用戶數(shù)據(jù)處理設(shè)備用于分別接收相應(yīng)的所述至少一個(gè)用戶標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量數(shù)據(jù)和相應(yīng)的所述至少一個(gè)用戶高壓電能測(cè)量裝置的電能測(cè)量數(shù)據(jù)，通過(guò)比對(duì)方式對(duì)所述至少一個(gè)用戶高壓電能測(cè)量裝置進(jìn)行整體校準(zhǔn)或檢定，并獲得所述至少一個(gè)用戶高壓電能測(cè)量裝置的電能測(cè)量誤差和所述至少一個(gè)分輸電干線的非用戶的線路損耗；所述主標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置用于對(duì)所述局域電網(wǎng)的電能進(jìn)行測(cè)量，并且所述主標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量準(zhǔn)確度比所述主高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量準(zhǔn)確度高；所述主數(shù)據(jù)處理設(shè)備用于接收所述主標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量數(shù)據(jù)、所述主高壓電能測(cè)量裝置的電能測(cè)量數(shù)據(jù)及來(lái)自于所述至少一個(gè)用戶數(shù)據(jù)處理設(shè)備的數(shù)據(jù)，通過(guò)比對(duì)方式對(duì)所述主高壓電能測(cè)量裝置進(jìn)行整體校準(zhǔn)或檢定，并獲得所述主標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置的電能測(cè)量誤差、所述主變壓器的磁滯損耗和所述局域電網(wǎng)的非用戶的線路損耗。
本發(fā)明還提供了一種電網(wǎng)監(jiān)測(cè)方法，其包括如下步驟根據(jù)預(yù)設(shè)的時(shí)間同步獲取各個(gè)所述局域電網(wǎng)中數(shù)據(jù)處理裝置的測(cè)量數(shù)據(jù)；將所獲取的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過(guò)數(shù)表的方式來(lái)實(shí)時(shí)得到電網(wǎng)各參數(shù)的具體運(yùn)行狀況；通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法來(lái)得到電網(wǎng)運(yùn)行趨勢(shì)；通過(guò)實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)與正常運(yùn)行數(shù)據(jù)的比較來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)安全運(yùn)行狀況。本發(fā)明提供的電網(wǎng)量測(cè)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，不僅能實(shí)施對(duì)高壓電能測(cè)量裝置的整體校準(zhǔn)或檢定，提供高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量誤差，解決高壓電能計(jì)量不準(zhǔn)確的問(wèn)題；而且可以得到電力系統(tǒng)急待需要而一直無(wú)法解決的兩個(gè)重要參數(shù)的值，即鐵損和線損；同時(shí)按本發(fā)明的方法可以監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中每一臺(tái)設(shè)備、每臺(tái)表的運(yùn)行狀態(tài)以及整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行狀況， 這對(duì)于建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)具有關(guān)鍵性的意義。


圖I為現(xiàn)有的三相電能測(cè)量裝置示意圖。圖2為本發(fā)明的高壓電能計(jì)量現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)裝置及其在電網(wǎng)中的連接示意圖。圖3為本發(fā)明的IOkV基本局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明的IlOkV局域電網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述，其中說(shuō)明本發(fā)明的示例性實(shí)施例。目前在我國(guó)的供電網(wǎng)絡(luò)中500kV的超高壓電通過(guò)500kV變壓器變換為220kV的高壓電，220kV的高壓電通過(guò)220kV變壓器變換為IIOkV的高壓電，IIOkV的高壓電通過(guò)IIOkV 變壓器可變換為60kV、35kV、20kV、IOkV等高壓電，60kV、35kV、20kV、IOkV的高壓電均有可能通過(guò)變電室變換為380/220V的低壓電配送給千家萬(wàn)戶的低壓用戶。本發(fā)明的高壓電能計(jì)量現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)裝置可以適用于500kV、220kV、110kV、60kV、35kV、20kV、IOkV等局域電網(wǎng)中。 圖2為本發(fā)明的高壓電能計(jì)量現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)裝置及其在電網(wǎng)中的連接示意圖，為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，圖2 中只畫(huà)出了三相中的一相，其它二相的連接方式與其相同。如圖2所示，圖右側(cè)虛框?yàn)榫钟螂娋W(wǎng)中現(xiàn)有的高壓電能測(cè)量裝置，它由電壓互感器、電流互感器和低壓電能表三者組合而成，通常與變壓器的一次側(cè)相連，有時(shí)也與變壓器的二次側(cè)相連，用于對(duì)該局域電網(wǎng)高壓電能進(jìn)行計(jì)量。圖左側(cè)為本發(fā)明的高壓電能計(jì)量現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)裝置，該校準(zhǔn)裝置包括一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置和一個(gè)數(shù)據(jù)處理設(shè)備；標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置作為一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)工作標(biāo)準(zhǔn)與電網(wǎng)相連，用于對(duì)該局域電網(wǎng)電能進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，其可采用例如如上所述的中國(guó)發(fā)明專利 ZL200910000667. O公開(kāi)的三相電能測(cè)量裝置；數(shù)據(jù)處理設(shè)備用于接收標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量數(shù)據(jù)和高壓電能測(cè)量裝置的電能測(cè)量數(shù)據(jù)，通過(guò)比對(duì)方式可以實(shí)現(xiàn)對(duì)該高壓電能測(cè)量裝置的整體校準(zhǔn)或檢定，進(jìn)一步對(duì)上述測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理還可得到該局域電網(wǎng)中用戶電能表的電能測(cè)量誤差、變壓器的磁滯損耗(鐵損)和該局域電網(wǎng)的非用戶的線路損耗， 必要時(shí)數(shù)據(jù)處理設(shè)備可以存儲(chǔ)、顯示、輸出、發(fā)送相應(yīng)的數(shù)據(jù)。所述測(cè)量數(shù)據(jù)可以是三相電流、三相電壓、電能、有功功率、無(wú)功功率、相位等，數(shù)據(jù)處理設(shè)備可以與標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置一體安裝，也可與標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置分離，為一個(gè)獨(dú)立的設(shè)備。在本發(fā)明中，將高壓電通過(guò)變壓器直接變換為低壓電的局域電網(wǎng)稱為基本局域電網(wǎng)，例如60kV、35kV、20kV、10kV基本局域電網(wǎng)。圖3以IOkV基本局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)為例，示出了本發(fā)明的基本局域電網(wǎng)的量測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在該基本局域電網(wǎng)的量測(cè)系統(tǒng)中標(biāo)準(zhǔn)高壓 電能測(cè)量裝置和高壓電能測(cè)量裝置在電網(wǎng)中的連接方式同圖2。具體到10kV基本局域電網(wǎng) 量測(cè)系統(tǒng)，其包括一個(gè)10kV配電變壓器、一個(gè)高壓電能計(jì)量現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)裝置、一個(gè)10kV高壓 電能測(cè)量裝置(未圖示)及其供電的380/220V用戶群。該系統(tǒng)高壓電能計(jì)量現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)裝 置包括一個(gè)與10kV配電變壓器連接的10kV標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置和一個(gè)數(shù)據(jù)處理設(shè)備； 其中該10kV標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置作為一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)工作標(biāo)準(zhǔn)，用于對(duì)10kV基本局域電網(wǎng)進(jìn) 行高準(zhǔn)確度的量測(cè)；數(shù)據(jù)處理設(shè)備可以包括數(shù)接收模塊，數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊， 顯示模塊，數(shù)據(jù)發(fā)送模塊。其中數(shù)據(jù)接收模塊用于接收來(lái)自于該10kV標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝 置的測(cè)量數(shù)據(jù)和10kV高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)上述接收的數(shù)據(jù)進(jìn) 行數(shù)據(jù)處理，獲得基本局域電網(wǎng)中變壓器的磁滯損耗即鐵損、線路的傳輸損耗即銅損及各 用戶電能表的電能測(cè)量誤差，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊用于將各數(shù)據(jù)和處理結(jié)果進(jìn)行儲(chǔ)存，以防止在 通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)丟失數(shù)據(jù)，發(fā)送模塊用于發(fā)送已進(jìn)行處理和/或儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)，通過(guò)顯 示模塊顯示測(cè)量數(shù)據(jù)和/或處理結(jié)果，對(duì)該基本局域電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。當(dāng)然，數(shù)據(jù)處理設(shè) 備可以與10kV標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置一體安裝，也可與10kV標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置分離， 為一個(gè)獨(dú)立的設(shè)備。進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)處理設(shè)備可以按照下述方式對(duì)所接收的10kV標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量 裝置的測(cè)量數(shù)據(jù)和10kv高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得基本局域電網(wǎng)中變 壓器的磁滯損耗即鐵損、線路的傳輸損耗即銅損及各用戶電能表的電能測(cè)量誤差。如圖3 所示，10kV基本局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)中10kV配電變壓器輸出380/220V電壓，按三相基本平衡 的方式配送到各家各戶。n家負(fù)載L的用電通過(guò)n個(gè)用戶電能表測(cè)量。在10kV配電變壓器 一次側(cè)安裝的10kV標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置與n個(gè)用戶電能表的電能測(cè)量結(jié)果通過(guò)數(shù)據(jù)傳 輸網(wǎng)絡(luò)同步讀取傳送，每次采集結(jié)果應(yīng)滿足下述式(1)
權(quán)利要求
1.一種基本局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)，包括一個(gè)變壓器，用于將高壓電變換為低壓電；一個(gè)與所述基本局域電網(wǎng)的供電線連接的高壓電能測(cè)量裝置，用于對(duì)所述基本局域電網(wǎng)的電能進(jìn)行測(cè)量；若干個(gè)用戶電能表，用于對(duì)低壓用戶使用的電能進(jìn)行計(jì)量；及若干輸電線路；其特征在于所述基本局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)還包括一個(gè)與所述供電線連接的標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置和一個(gè)數(shù)據(jù)處理設(shè)備；其中，所述標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置用于對(duì)所述基本局域電網(wǎng)的電能進(jìn)行測(cè)量，并且所述標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量準(zhǔn)確度比所述高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量準(zhǔn)確度高；所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備用于接收所述標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量數(shù)據(jù)和所述高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量數(shù)據(jù)，通過(guò)比對(duì)方式對(duì)所述高壓電能測(cè)量裝置進(jìn)行整體校準(zhǔn)或檢定。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基本局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備與所述標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置一體安裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基本局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備獨(dú)立于所述標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基本局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述基本局域電網(wǎng)是將60kV、35kV、20kV或IOkV高壓電直接變換為低壓電的電力網(wǎng)絡(luò)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基本局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述高壓電能測(cè)量裝置是用于計(jì)量高壓電能的儀表或裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基本局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置包括傳感單元、測(cè)量單元和數(shù)據(jù)發(fā)送單元；其中，所述傳感單元用于三相電壓和三相電流檢測(cè)，所述測(cè)量單元用于接收來(lái)自所述傳感單元的數(shù)據(jù)并進(jìn)行電能測(cè)算，所述數(shù)據(jù)發(fā)送單元用于將來(lái)自于所述測(cè)量單元的測(cè)算數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線方式發(fā)送到所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基本局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備包括數(shù)據(jù)接收模塊，數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊；其中，所述數(shù)據(jù)接收模塊用于接收來(lái)自于所述標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置和所述高壓電能測(cè)量裝置的數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)處理模塊用于對(duì)上述接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，通過(guò)比對(duì)方式對(duì)所述高壓電能測(cè)量裝置進(jìn)行整體校準(zhǔn)或檢定；所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊用于發(fā)送所述數(shù)據(jù)接收模塊接收的數(shù)據(jù)和/或所述數(shù)據(jù)處理模塊的處理結(jié)果。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基本局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備還包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，用于將所述數(shù)據(jù)接收模塊的數(shù)據(jù)和/或所述數(shù)據(jù)處理模塊的處理結(jié)果進(jìn)行儲(chǔ)存，以防止在通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)丟失數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基本局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備還包括顯示模塊，用于顯示所述數(shù)據(jù)接收模塊的測(cè)量數(shù)據(jù)和/或所述數(shù)據(jù)處理模塊的處理結(jié)果，對(duì)所述基本局域電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基本局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于還包括一個(gè)數(shù)據(jù)處理中心，用于對(duì)所接收的所述標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量數(shù)據(jù)和所述高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基本局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備還用于對(duì)所述數(shù)據(jù)接收模塊的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以獲得用戶電能表的電能測(cè)量誤差、所述變壓器的磁滯損耗和所述基本局域電網(wǎng)的非用戶的線路損耗。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的基本局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備與所述標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置一體安裝。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的基本局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備獨(dú)立于所述標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的基本局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述基本局域電網(wǎng)是將60kV、35kV、20kV或IOkV高壓電直接變換為低壓電的電力網(wǎng)絡(luò)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的基本局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述高壓電能測(cè)量裝置是用于計(jì)量高壓電能的儀表或裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的基本局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置包括傳感單元、測(cè)量單元和數(shù)據(jù)發(fā)送單元；其中，所述傳感單元用于三相電壓和三相電流檢測(cè)，所述測(cè)量單元用于接收來(lái)自所述傳感單元的測(cè)算數(shù)據(jù)并進(jìn)行電能測(cè)算，所述數(shù)據(jù)發(fā)送單元用于將來(lái)自于所述測(cè)量單元的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線方式發(fā)送到所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的基本局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備包括數(shù)據(jù)接收模塊，數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊；其中，所述數(shù)據(jù)接收模塊用于接收來(lái)自于所述標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置和所述高壓電能測(cè)量裝置的數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)處理模塊用于對(duì)上述接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，獲得所述局域電網(wǎng)中變壓器的損耗、線路的傳輸損耗及各用戶電能表的電能測(cè)量誤差；所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊用于發(fā)送所述數(shù)據(jù)接收模塊接收的數(shù)據(jù)和/或所述數(shù)據(jù)處理模塊的處理結(jié)果。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的基本局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備還包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，用于將所述數(shù)據(jù)接收模塊的數(shù)據(jù)和/或所述數(shù)據(jù)處理模塊的處理結(jié)果進(jìn)行儲(chǔ)存，以防止在通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)丟失數(shù)據(jù)。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的基本局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備還包括顯示模塊，用于顯示所述數(shù)據(jù)接收模塊的測(cè)量數(shù)據(jù)和/或所述數(shù)據(jù)處理模塊的處理結(jié)果，對(duì)所述基本局域電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的基本局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于還包括一個(gè)數(shù)據(jù)處理中心，用于對(duì)所接收的所述標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量數(shù)據(jù)和所述高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
21.根據(jù)權(quán)利要求11-20任意一項(xiàng)所述的基本局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備的數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)所接收的數(shù)據(jù)按照下述式(I)進(jìn)行處理Afio:
22.—種局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)，包括一個(gè)主變壓器，用于將高電壓變換為至少一個(gè)下一層次的次高電壓；至少一條輸電干線，用于分別與所述主變壓器的輸出端相連；至少一條從所述輸電干線分出的分輸電干線，用于給所述分輸電干線的用戶輸送所述輸電干線所輸送的次高電壓；一個(gè)與電網(wǎng)供電線連接的主高壓電能測(cè)量裝置，用于對(duì)所述局域電網(wǎng)的電能進(jìn)行測(cè)量；至少一個(gè)用戶高壓電能測(cè)量裝置，分別對(duì)所述分輸電干線的電能進(jìn)行測(cè)量; 其特征在于所述局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)還包括一個(gè)與所述局域電網(wǎng)供電線連接的主標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置和一個(gè)主數(shù)據(jù)處理設(shè)備、至少一個(gè)用戶標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置和至少一個(gè)用戶數(shù)據(jù)處理設(shè)備；其中，所述至少一個(gè)用戶標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置用于分別對(duì)所述至少一條分輸電干線的電能進(jìn)行測(cè)量，并且所述至少一個(gè)用戶標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量準(zhǔn)確度分別比相應(yīng)的所述至少一個(gè)用戶高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量準(zhǔn)確度高；所述至少一個(gè)用戶數(shù)據(jù)處理設(shè)備用于分別接收相應(yīng)的所述至少一個(gè)用戶標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量數(shù)據(jù)和相應(yīng)的所述至少一個(gè)用戶高壓電能測(cè)量裝置的電能測(cè)量數(shù)據(jù)，通過(guò)比對(duì)方式對(duì)所述至少一個(gè)用戶高壓電能測(cè)量裝置進(jìn)行整體校準(zhǔn)或檢定，并獲得所述至少一個(gè)用戶高壓電能測(cè)量裝置的電能測(cè)量誤差和所述至少一個(gè)分輸電干線的非用戶的線路損耗；所述主標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置用于對(duì)所述局域電網(wǎng)的電能進(jìn)行測(cè)量，并且所述主標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量準(zhǔn)確度比所述主高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量準(zhǔn)確度高；所述主數(shù)據(jù)處理設(shè)備用于接收所述主標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量數(shù)據(jù)、所述主高壓電能測(cè)量裝置的電能測(cè)量數(shù)據(jù)及來(lái)自于所述至少一個(gè)用戶數(shù)據(jù)處理設(shè)備的數(shù)據(jù)，通過(guò)比對(duì)方式對(duì)所述主高壓電能測(cè)量裝置進(jìn)行整體校準(zhǔn)或檢定，并獲得所述主標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置的電能測(cè)量誤差、所述主變壓器的磁滯損耗和所述局域電網(wǎng)的非用戶的線路損耗。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述至少一個(gè)分輸電干線的高壓用戶是如權(quán)利要求1-21任意一項(xiàng)所述的基本局域電網(wǎng)。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述主數(shù)據(jù)處理設(shè)備與所述主標(biāo)準(zhǔn)電能測(cè)量裝置一體安裝。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述主數(shù)據(jù)處理設(shè)備獨(dú)立于所述主標(biāo)準(zhǔn)電能測(cè)量裝置。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述局域電網(wǎng)是500kV、 220kV或IlOkV電力網(wǎng)絡(luò)。
27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述主高壓電能測(cè)量裝置和所述至少一個(gè)用戶高壓電能測(cè)量裝置是用于計(jì)量高壓電能的儀表或裝置。
28.根據(jù)權(quán)利要求22所述的局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述主標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置包括傳感單元、測(cè)量單元和數(shù)據(jù)發(fā)送單元；其中，所述傳感單元用于三相電壓和三相電流的檢測(cè)，所述測(cè)量單元用于接收來(lái)自所述傳感單元的數(shù)據(jù)并進(jìn)行電能測(cè)算，所述數(shù)據(jù)發(fā)送單元用于將來(lái)自于所述測(cè)量單元的測(cè)算數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線方式發(fā)送到所述主數(shù)據(jù)處理設(shè)備。
29.根據(jù)權(quán)利要求22所述的局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述主數(shù)據(jù)處理設(shè)備包括主數(shù)據(jù)接收模塊，主數(shù)據(jù)處理模塊和主數(shù)據(jù)發(fā)送模塊；其中，所述主數(shù)據(jù)接收模塊用于接收來(lái)自于所述主標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置和所述主高壓電能測(cè)量裝置的數(shù)據(jù)及來(lái)自于所述至少一個(gè)用戶數(shù)據(jù)處理設(shè)備的數(shù)據(jù)；所述主數(shù)據(jù)處理模塊，用于對(duì)上述接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，獲得所述局域電網(wǎng)中主變壓器的磁滯損耗、線路的傳輸損耗及所述主標(biāo)準(zhǔn)電能測(cè)量裝置的電能測(cè)量誤差；所述主數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，發(fā)送所述主數(shù)據(jù)接收模塊接收的數(shù)據(jù)和/或所述數(shù)據(jù)處理模塊的處理結(jié)果。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述主數(shù)據(jù)處理設(shè)備還包括主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，用于將所述數(shù)據(jù)接收模塊的數(shù)據(jù)和/或所述數(shù)據(jù)處理模塊的處理結(jié)果進(jìn)行儲(chǔ)存，以防止在通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)丟失數(shù)據(jù)。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述主數(shù)據(jù)處理設(shè)備還包括主顯示模塊，用于顯示所述數(shù)據(jù)接收模塊的測(cè)量數(shù)據(jù)和/或所述數(shù)據(jù)處理模塊的處理結(jié)果，對(duì)所述局域電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
32.根據(jù)權(quán)利要求22-31任意一項(xiàng)所述的局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述主數(shù)據(jù)處理設(shè)備的主數(shù)據(jù)處理模塊包括一個(gè)輸電干線參數(shù)獲取子模塊和一個(gè)局域電網(wǎng)總參數(shù)獲取子模塊，其中所述輸電干線參數(shù)獲取子模塊對(duì)所述主數(shù)據(jù)接收模塊接收的數(shù)據(jù)按照下式(2)進(jìn)行處理aeU = ^Ak + iBk + iCk )尺CukAt + 文 wU3^Mk3 ⑵I式中k為所述局域網(wǎng)絡(luò)中第k條輸電干線，取值范圍為I K，其中K為所述輸電干線的總數(shù)；At為電能測(cè)量采樣時(shí)間間隔；AElk為所述局域網(wǎng)絡(luò)中第k條輸電干線的標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置在時(shí)間間隔At內(nèi)的總電能測(cè)量結(jié)果；iAk> iBk、ick為所述局域網(wǎng)絡(luò)中第k條輸電干線的三相電流測(cè)量結(jié)果；Rcuk為所述局域網(wǎng)絡(luò)中第k條輸電干線總的等效線損電阻；Wkj為所述局域網(wǎng)絡(luò)中第k條輸電干線中第j條分輸電干線的高壓電能測(cè)量裝置Mkj的刻度常數(shù)，((I-Wkj) 100% )就是該高壓電能測(cè)量裝置的電能測(cè)量誤差，j取值范圍為I m， 其中m為第k條輸電干線中的分輸電干線的總數(shù)；AEmw為所述局域網(wǎng)絡(luò)中第k條輸電干線中第j條分干線的高壓電能測(cè)量裝置Mw在時(shí)間間隔Δ 內(nèi)的電能測(cè)量結(jié)果，j取值范圍為I m ;在上述方程式(2)中代入m+1次不同時(shí)刻采樣的測(cè)量數(shù)據(jù)，通過(guò)聯(lián)立求解，得到第k條輸電干線的所述用戶高壓電能測(cè)量裝置的電能測(cè)量誤差和第k條輸電干線的線路損耗；所述電網(wǎng)總參數(shù)獲取子模塊按照下式(3)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理
33.一種根據(jù)權(quán)利要求1-21任意一項(xiàng)所述的基本局域電網(wǎng)量測(cè)系統(tǒng)的電網(wǎng)量測(cè)方法， 其特征在于包括如下步驟根據(jù)預(yù)設(shè)的采樣時(shí)間At獲取一個(gè)基本局域電網(wǎng)中用于計(jì)量所述基本局域電網(wǎng)電能的所述高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量數(shù)據(jù)；根據(jù)該預(yù)設(shè)的采樣時(shí)間At獲取一個(gè)用于現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)所述基本局域電網(wǎng)中所述高壓電能測(cè)量裝置的所述標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量數(shù)據(jù)；對(duì)所獲取的所述高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量數(shù)據(jù)與所述標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
34.一種根據(jù)權(quán)利要求22-32任意一項(xiàng)所述的電網(wǎng)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于包括如下步驟根據(jù)預(yù)設(shè)的時(shí)間同步獲取各個(gè)所述局域電網(wǎng)中數(shù)據(jù)處理裝置的測(cè)量數(shù)據(jù)；將所獲取的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過(guò)數(shù)表的方式來(lái)實(shí)時(shí)得到電網(wǎng)各參數(shù)的具體運(yùn)行狀況；通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法來(lái)得到電網(wǎng)運(yùn)行趨勢(shì)；通過(guò)實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)與正常運(yùn)行數(shù)據(jù)的比較來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)安全運(yùn)行狀況。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電網(wǎng)量測(cè)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括一個(gè)由若干變輸電組成的局域電網(wǎng)；一個(gè)用于對(duì)整個(gè)局域電網(wǎng)的電能進(jìn)行測(cè)量的高壓電能測(cè)量裝置；一個(gè)用于對(duì)整個(gè)局域電網(wǎng)的電能進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)高壓電能測(cè)量裝置；一個(gè)用于接收、處理、儲(chǔ)存、發(fā)送、顯示測(cè)量結(jié)果的數(shù)據(jù)處理裝置；至少一個(gè)用戶高壓電能測(cè)量裝置和至少一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)用戶高壓電能測(cè)量裝置；及一個(gè)用于對(duì)所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、量測(cè)、顯示、監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)處理中心。本發(fā)明還提供了一種電網(wǎng)量測(cè)方法和監(jiān)控方法。本發(fā)明提供的方案既能解決高壓電能計(jì)量不準(zhǔn)確的問(wèn)題，又可以得到電力系統(tǒng)急待需要而一直無(wú)法解決的兩個(gè)重要參數(shù)的值即鐵損和線損；同時(shí)可以監(jiān)測(cè)整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行狀況。
文檔編號(hào)G01R31/00GK102608472SQ20121009598
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月1日
發(fā)明者王立新, 瞿清昌, 邊海龍, 鄭志受 申請(qǐng)人:中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院