智能變電站電能計(jì)量二次回路實(shí)負(fù)荷誤差檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種智能變電站電能計(jì)量二次回路實(shí)負(fù)荷誤差檢測裝置，實(shí)負(fù)荷誤差檢測裝置包括依次連接的數(shù)據(jù)采集電路、雙口RAM、DSP處理器、單片機(jī)，智能變電站帶電運(yùn)行的傳統(tǒng)電壓、電流互感器二次輸出實(shí)時(shí)電壓、電流信號同時(shí)輸入被檢測電能計(jì)量二次回路和實(shí)負(fù)荷現(xiàn)場校驗(yàn)裝置，同時(shí)電能計(jì)量二次回路中數(shù)字式電能表的電能量脈沖也輸入到實(shí)負(fù)荷現(xiàn)場校驗(yàn)裝置，把電能計(jì)量二次回路和實(shí)負(fù)荷現(xiàn)場校驗(yàn)裝置計(jì)量的電能進(jìn)行比較，得出誤差，實(shí)現(xiàn)智能變電站電能計(jì)量二次回路實(shí)負(fù)荷整體檢測。本實(shí)用新型解決了智能變電站帶電運(yùn)行時(shí)的電能計(jì)量二次回路實(shí)負(fù)荷整體檢測的難題，檢測裝置具有較高的經(jīng)濟(jì)性、可靠性、安全性。
【專利說明】智能變電站電能計(jì)量二次回路實(shí)負(fù)荷誤差檢測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及智能電網(wǎng)中智能變電站帶負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的電能計(jì)量裝置校驗(yàn)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別智能變電站電能計(jì)量二次回路實(shí)負(fù)荷誤差檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，中國智能電網(wǎng)已進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期，國內(nèi)也新建了很多各種電壓等級的智能變電站，此時(shí)，與傳統(tǒng)變電站相比智能變電站的電能計(jì)量模式已經(jīng)發(fā)生了質(zhì)的轉(zhuǎn)變，電能計(jì)量二次回路的構(gòu)成與工作方式也發(fā)生了變化。傳統(tǒng)變電站中的電能計(jì)量系統(tǒng)由電磁式電流互感器、電磁式電壓互感器、電容式電壓互感器、電能表和二次連接電纜構(gòu)成，電能計(jì)量二次回路主要由傳輸電壓、電流模擬信號的二次電纜、傳統(tǒng)式電能表構(gòu)成。
[0003]智能變電站的電能計(jì)量主要有兩種模式，第一種模式是為全數(shù)字化模式，從一次設(shè)備、二次設(shè)備及其傳輸回路所傳輸信號全為數(shù)字量。電子式電壓互感器、電流互感器電氣單元盒輸出的數(shù)字信號經(jīng)光纖分別傳輸至電壓、電流合并單元，合并單元把數(shù)字信號傳送至網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)把符合IEC61850-9-2LE通訊協(xié)議的數(shù)字信號通過光纖傳送至數(shù)字電能表。這種模式雖然為高度數(shù)字化、智能化，但是由于電子式電壓互感器、電流互感器長期運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性有待檢驗(yàn)，且故障率較高，于是另一種智能變電站電能計(jì)量模式出現(xiàn)了。第二種模式為模擬與數(shù)字相混合的形式，電壓互感器為傳統(tǒng)電磁式或者電容式、電流互感器為電磁式，傳統(tǒng)互感器二次輸出的電壓、電流模擬信號通過電纜分別接入帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器的電壓、電流合并單元，合并單元輸出符合IEC61850-9-2LE通訊協(xié)議的數(shù)字信號，并通過光纖傳送到數(shù)字電能表，由數(shù)字電能表進(jìn)行電能計(jì)量。本實(shí)用新型主要是針對智能變電站第二種電能計(jì)量模式進(jìn)行實(shí)用新型創(chuàng)造。
[0004]因?yàn)樽冸娬镜碾娔苡?jì)量模式發(fā)生了變化，所以電能計(jì)量二次回路的構(gòu)成與工作方式也發(fā)生了變化。傳統(tǒng)變電站的電能計(jì)量二次回路主要由傳統(tǒng)電流/電壓互感器二次信號傳輸電纜、常規(guī)式電能表構(gòu)成；而智能變電站第二種電能計(jì)量模式的電能計(jì)量二次回路主要由帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器的電壓/電流合并單元、光纖和數(shù)字式電能表組成。整個(gè)電能計(jì)量二次回路的精確性對電量準(zhǔn)確性具有很大影響，傳統(tǒng)變電站電能計(jì)量二次回路可以通過測量實(shí)負(fù)荷情況下電壓互感器二次壓降及整個(gè)二次回路的二次負(fù)荷來判定其準(zhǔn)確度等級是否滿足規(guī)程規(guī)定，以保證電能計(jì)量的公平、公正。但是，智能變電站電能計(jì)量二次回路的結(jié)構(gòu)和工作機(jī)理與傳統(tǒng)變電站不同，傳統(tǒng)變電站電能計(jì)量二次回路帶負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的誤差檢測方法已經(jīng)不再適用于智能變電站電能計(jì)量二次回路帶負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的誤差檢測。目前，通過查閱國內(nèi)外文獻(xiàn)，還沒發(fā)現(xiàn)有關(guān)于智能變電站電能計(jì)量二次回路實(shí)負(fù)荷整體誤差檢測方面的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種智能變電站電能計(jì)量二次回路實(shí)負(fù)荷誤差檢測裝置，滿足智能變電站帶電運(yùn)行時(shí)電能計(jì)量二次回路實(shí)負(fù)荷整體誤差檢測的需求。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種智能變電站電能計(jì)量二次回路實(shí)負(fù)荷誤差檢測裝置，包括依次連接的數(shù)據(jù)采集電路、雙口 RAM、DSP處理器、單片機(jī)，所述雙口 RAM與信號處理電路連接，所述信號處理電路連接光電脈沖接收模塊；所述DSP處理器、單片機(jī)均與電源模塊連接；所述數(shù)據(jù)采集電路與智能變電站電能計(jì)量二次回路的三相電壓聯(lián)合接線盒、三相電流聯(lián)合接線盒連接；所述光電脈沖接收模塊與智能變電站電能計(jì)量二次回路的數(shù)字式電能表連接。
[0007]作為優(yōu)選方案，所述DSP處理器與外置存儲器連接。
[0008]作為優(yōu)選方案，所述單片機(jī)與鍵盤、液晶顯示器、打印機(jī)、USB接口、網(wǎng)絡(luò)接口連接。
[0009]作為優(yōu)選方案，所述單片機(jī)通過通訊接口與上位機(jī)連接。
[0010]作為優(yōu)選方案，所述DSP處理器型號為TMS320F2812。
[0011]作為優(yōu)選方案，所述單片機(jī)型號為80C196。
[0012]本實(shí)用新型的實(shí)負(fù)荷誤差檢測方法為:電壓合并單元將三相電壓Ua、Uh, Uc轉(zhuǎn)換成FT3格式的數(shù)字報(bào)文，電流合并單元將三相電流Ja、Jb、J。轉(zhuǎn)換成數(shù)字電流信號，電流合并單元將FT3格式的數(shù)字報(bào)文和 數(shù)字電流信號轉(zhuǎn)換成IEC61850-9-2LE格式報(bào)文，并通過光纖傳輸至網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，再由網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)通過光纖把數(shù)字報(bào)文傳送至數(shù)字式電能表，由數(shù)字式電能表計(jì)算出實(shí)際負(fù)荷情況下的電能量,3實(shí)負(fù)荷現(xiàn)場校驗(yàn)裝置利用從三相電壓聯(lián)合接線盒、三相電流聯(lián)合接線盒處得到的三相電壓、三相電流模擬量計(jì)算出實(shí)際運(yùn)行時(shí)的電能巧，即標(biāo)準(zhǔn)電能值；實(shí)負(fù)荷現(xiàn)場校驗(yàn)裝置對,和R進(jìn)行比較，計(jì)算出被檢測電能計(jì)量二次回路的整體電能計(jì)量誤差，完成對電能計(jì)量二次回路的整體誤差檢測。
[0013]電能計(jì)量誤差if的計(jì)算公式為:

yj^/T
[0014]d二XlOOH，
wI
[0015]其中，珥=f，Λ_為脈沖數(shù)，C為數(shù)字式電能表常數(shù)。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所具有的有益效果為:本實(shí)用新型的裝置結(jié)構(gòu)簡單；本實(shí)用新型根據(jù)智能變電站電能計(jì)量二次回路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及實(shí)負(fù)荷下的工作方式，提出了實(shí)負(fù)荷下智能變電站電能計(jì)量二次回路整體誤差檢測裝置。使用該裝置，校驗(yàn)人員能夠在與一次高壓回路沒有任何電氣接觸的情況下進(jìn)行，并且還能夠在一次設(shè)備不停電、二次設(shè)備正常帶電工作的情況下進(jìn)行。解決了智能變電站不停電情況下，電能計(jì)量二次回路帶實(shí)際負(fù)荷進(jìn)行整體檢測及校驗(yàn)的難題，并且本實(shí)用新型的裝置具有安全、高效等優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例電能計(jì)量二次回路與實(shí)負(fù)荷現(xiàn)場校驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例實(shí)負(fù)荷現(xiàn)場校驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】[0019]如圖1所示，智能變電站I母、II母帶電運(yùn)行，傳統(tǒng)電磁式或者電容式電壓互感器通過隔離開關(guān)Qs與母線相連，其二次輸出三相電壓m通過電纜經(jīng)過空開接入三相電壓聯(lián)合接線盒。三相電壓信號在電壓聯(lián)合接線盒處分為兩路，一路送入帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器的電壓合并單元，另一路接入實(shí)負(fù)荷現(xiàn)場校驗(yàn)裝置。傳統(tǒng)電磁式電流互感器也通過隔離開關(guān)QS與母線相連，其二次輸出三相電流/a、/b、/。直接通過電纜接入三相電流聯(lián)合接線盒，然后接入帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器的電流合并單元，同時(shí)在實(shí)負(fù)荷現(xiàn)場校驗(yàn)裝置的電流輸入端在電流聯(lián)合接線盒處串聯(lián)接入三相電流回路中。三相電壓％、Uh, K被電壓合并單元轉(zhuǎn)換成FT3格式的數(shù)字報(bào)文，經(jīng)光纖傳輸至帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器的電流合并單元。三相電流/a、/b、Ic被電流合并單元轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，并且電流合并單元還把FT3格式的電壓數(shù)字信號和數(shù)字電流信號轉(zhuǎn)換成IEC61850-9-2LE格式報(bào)文，并通過光纖傳輸至網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，再由網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)通過光纖把數(shù)字報(bào)文傳送至數(shù)字式電能表，由數(shù)字式電能表計(jì)算出實(shí)負(fù)荷情況下的電能量》^。數(shù)字電能表計(jì)量的電能值》不僅可以反映被試電壓合并單元和電流合并單元的誤差，還可以反映數(shù)字電能表本身的計(jì)量誤差，因此，本實(shí)用新型提出的方法可以檢測電能計(jì)量二次回路運(yùn)行在實(shí)負(fù)荷工況下的整體誤差。同時(shí)，實(shí)負(fù)荷現(xiàn)場校驗(yàn)裝置使用由電壓、電流聯(lián)合接線盒處得到的三相電壓、電流模擬量計(jì)算得出實(shí)際負(fù)荷的電能值，即標(biāo)準(zhǔn)電能值》?。數(shù)字式電能表的輸出脈沖被傳送到實(shí)負(fù)荷現(xiàn)場校驗(yàn)裝置，并由實(shí)負(fù)荷現(xiàn)場校驗(yàn)裝置把巧與進(jìn)行比較，計(jì)算出電能計(jì)量二次回路實(shí)負(fù)荷下的有功、無功計(jì)量誤差，完成對智能變電站帶電運(yùn)行時(shí)電能計(jì)量二次回路實(shí)負(fù)荷下的整體誤差檢測。誤差計(jì)算公式為:
【權(quán)利要求】
1.一種智能變電站電能計(jì)量二次回路實(shí)負(fù)荷誤差檢測裝置，其特征在于，包括依次連接的數(shù)據(jù)采集電路、雙口 RAM、DSP處理器、單片機(jī)，所述雙口 RAM與信號處理電路連接，所述信號處理電路連接光電脈沖接收模塊；所述DSP處理器、單片機(jī)均與電源模塊連接；所述數(shù)據(jù)采集電路與智能變電站電能計(jì)量二次回路的三相電壓聯(lián)合接線盒、三相電流聯(lián)合接線盒連接；所述光電脈沖接收模塊與智能變電站電能計(jì)量二次回路的數(shù)字式電能表連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能變電站電能計(jì)量二次回路實(shí)負(fù)荷誤差檢測裝置，其特征在于，所述DSP處理器與外置存儲器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能變電站電能計(jì)量二次回路實(shí)負(fù)荷誤差檢測裝置，其特征在于，所述單片機(jī)與鍵盤、液晶顯示器、打印機(jī)、USB接口、網(wǎng)絡(luò)接口連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能變電站電能計(jì)量二次回路實(shí)負(fù)荷誤差檢測裝置，其特征在于，所述單片機(jī)通過通訊接口與上位機(jī)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能變電站電能計(jì)量二次回路實(shí)負(fù)荷誤差檢測裝置，其特征在于，所述DSP處理器型號為TMS320F2812。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能變電站電能計(jì)量二次回路實(shí)負(fù)荷誤差檢測裝置，其特征在于，所述單片機(jī)型號為80C196。
【文檔編號】G01R35/04GK203433104SQ201320565363
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】徐先勇, 羅志坤, 歐朝龍, 張亮峰, 萬全, 陳福勝, 楊茂濤 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)湖南省電力公司電力科學(xué)研究院, 湖南省湘電試研技術(shù)有限公司