電能表在線校驗系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明設計一種能夠遠程檢測電能表運行特性的在線式校驗系統，主要用于在電能表帶電運行的情況下實時監測電能表的誤差和異常情況。
【背景技術】
[0002]電能表主要有電子式電能表和數字式電能表。當前管理辦法主要是:1、由專業人員攜帶儀器設備到現場進行周期檢驗；2、將標準表放到變電站的方式；同時數字式電能表的檢測管理還不完善。上述檢測方法存在以下幾方面的問題:
[0003](1)人工檢定周期較長，難以及時發現在兩次檢驗之間出現的計量故障，從而對計費管理有很大的影響；
[0004](2)每次在對電能表進行現場精度測試時，需要對計量屏上的接線端子進行松開和旋緊等操作，多次操作以后常有接線端子松動或滑絲現象，存在較大故障隱患；
[0005](3)現場校驗電能表精度時對二次回路的負荷有一定要求(一般有功功率大于10W，功率因數> 0.5)，一旦負荷或者功率因數過低則不能進行檢驗工作，導致無功而返；
[0006](4)人工周期檢定工作量大、工作強度高，人工管理流程繁冗、管理效率低；
[0007](5)標準表是在實驗室環境下使用的，在變電站內強電磁干擾、溫度、濕度等條件變化復雜的環境下，標準的精度和穩定性受到影響；
[0008](6)數字式電能表的檢測管理還不夠完善。
【發明內容】
[0009]本發明針對傳統監測方法所存在的不足，提出一種電能表在線校驗系統，實現了變電站電能表的在線校驗，可對傳統電子式電能表和數字式電能表的各項指標進行遠程實時在線監測。
[0010]本發明的設計方案:
[0011]—種電能表在線校驗系統，包括前端的采集設備，后端的預處理設備、數字式電能表校驗儀和主站，其中，采集設備通過電力的數據網絡與預處理設備相連；預處理設備與數字式電能表校驗儀和主站相連。對于電子式電能表，接入電能表側的二次回路電壓電流信號和電子式電能表輸出的電能脈沖信號同時接入采集設備；對于數字式電能表，接入數字式電能表側的二次回路電壓電流信號直接從現場的合并單元或交換機設備上，和數字式電能表輸出的電能脈沖信號同時接入采集設備。采集設備將接入的信號進行采集、A/D轉換和時間同步后，轉換成符合IEC61850-9-2協議的SMV采樣值報文，并將采樣值報文轉換成HTTP報文，再通過電力的數據網絡傳給后端的預處理設備，預處理設備將接收到的HTTP報文進行解析和存儲，在接收到主站的校驗命令后，預處理設備將解析后的IEC61850-9-2SMV采樣值報文和電能表輸出的電能脈沖發送到數字式電能表校驗儀，數字式電能表校驗儀按照數字式電能表實負荷檢定的原理對電能表進行校驗，并將校驗數據發送給預處理單元，預處理單元再將校驗數據發送給主站，主站對校驗數據進行存數、分析和呈現。當被檢電能表的誤差超差或異常時，主站進行報警。
[0012]本發明具有以下優點:
[0013]1、本發明電能表在線校驗系統，實現了傳統變電站電子式電能表和數字化變電站數字式電能表的在線校驗，能夠及時發現現場電能表的各種異常情況，保證了電能表的準確性，具有明顯的經濟效益。工作人員可第一時間去現場處理問題，達到快速、有針對性的解決問題，減少因電能表異常或計量不準確給電力造成的經濟損失。
[0014]2、本發明電能表在線校驗系統，結構簡單，現場只需安裝采集設備，一次性安裝后，無需人員現場多次操作計量屏上的接線端子，大大減少了現場工作可能存在的人為故障和安全隱患。
[0015]3、本發明電能表在線校驗系統，無需每個變電站均放置一塊標準表，只需在客戶側的后端放置一臺數字化電能表校驗儀即可，系統成本低，同時，也避免了標準表放置在變電站復雜環境下所存在的諸多問題。
[0016]4、本發明電能表在線校驗系統，對現場電能表實時數據的采集和校驗操作，均在客戶的工作電腦上完成，實現從原來的定期年檢預試、故障搶修工作模式轉換為狀態檢修、在線監測的工作模式，大大提高人員的工作效率，提高了電能表的精益化管理，樹立良好的企業形象，提升企業的競爭力，具有良好的社會效益。
[0017]5、本發明電能表在線校驗系統，核心思想是前端采集，后端校驗，無論是傳統的電子式電能表還是數字化電能表，均按照數字化變電站的標準協議和數字化電能表的實負荷檢定原理實現在線校驗功能，符合電能計量裝置的發展趨勢，思想超前。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明的系統框圖。
[0019]圖2是本發明采集設備的原理框圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖和實施例對本發明做進一步說明。
[0021]如圖1所述，一種電能表在線校驗系統，包括前端的采集設備，后端的預處理單元、數字式電能表校驗儀和主站，其中，采集設備通過電力的數據網絡與預處理設備相連；預處理設備與數字式電能表校驗儀和主站相連。
[0022]采集設備:是變電站側的核心設備，如圖2所示，包含通道切換模塊、A/D轉換器模塊、脈沖采集模塊、時鐘同步模塊、控制器模塊和協議轉換器模塊。對于電子式電能表，同步采集接入電能表前二次回路的模擬電壓電流信號和電能表輸出的脈沖信號。電壓電流信號經過通道切換模塊、A/D轉換器和同步信號后，將模擬電壓電流信號轉換成一組時間同步的數字信號，該數字信號完全符合數字化變電站的IEC61850-9-2協議的SMV采樣值報文；電能表輸出的脈沖信號在高精度的時鐘信號下記錄其上升沿和下降沿的保持時間，并將這些信息擴展到剛才獲得的一組時間同步的數字信號中，該部分使用SMV報文中的自定義部分完成。對于數字式電能表，從合并單元或者交換機中獲取接入電能表前二次回路的數字化電壓電流信號，并通過通道切換模塊給到協議轉換器；電能表輸出的脈沖信號在高精度的時鐘信號下記錄其上升沿和下降沿的保持時間，并將這些信息擴展到剛才獲得的IEC61850-9-2 SMV采樣值報文中，該部分使用SMV報文中的自定義部分完成。最終，協議轉換器將獲得的IEC61850-9-2 SMV采樣值報文進行協議轉換，轉換成符合數據傳輸的HTTP報文，通過電力數據網絡傳給后端的預處理設備。采集設備包括多組通道切換模塊，可實現多路數據的采集。
[0023]預處理設備:將獲取到的HTTP報文轉換成IEC61850-9-2 SMV采樣值報文，并將脈沖信息提取出來，分別進行存儲，當接收到主站發出的校驗命令后，先將提取出來的脈沖信息還原成電能表輸出的脈沖信號，同步將含有電壓電流采樣值的標準SMV報文和電能表輸出的脈沖信號傳給數字式電能表校驗儀，數字式電能表校驗儀將校驗數據傳回來，進行存儲，同時，傳回主站。
[0024]數字式電能表校驗儀:本方案使用深圳市星龍科技股份有限公司的XL-808數字式電能表校驗儀。采用數字式電能表的實負荷檢定原理對電能表進行校驗。測試電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、頻率、相位、功率因數、波形圖、矢量圖等實時參數，對電能表誤差進行在線校驗。
[0025]主站:主站通過預處理設備給數字式電能表校驗儀下發命令，實現參數配置、手動校驗和自動校驗功能，接收預處理單元傳回的校驗數據，主站對校驗數據進行存儲、分析和呈現，并建立模型對各實時參數和電能表誤差數據進行分析、評估，得出最終校驗結果。當被檢電能表的誤差超差或異常時，主站進行報警。
[0026]上述實施例僅為本發明的優選實施例而已，并不用以限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種電能表在線校驗系統，包括前端的采集設備，后端的預處理設備、數字式電能表校驗儀和主站，其中，采集設備通過電力的數據網絡與預處理設備相連；預處理設備與數字式電能表校驗儀和主站相連，對于電子式電能表，接入電能表側的二次回路電壓電流信號和電子式電能表輸出的電能脈沖信號同時接入采集設備；對于數字式電能表，接入數字式電能表側的二次回路電壓電流信號直接從現場的合并單元或交換機設備上獲取，和數字式電能表輸出的電能脈沖信號同時接入采集設備，采集設備將接入的信號進行采集、A/D轉換和時間同步后，轉換成符合IEC61850-9-2協議的SMV采樣值報文，并將采樣值報文轉換成HTTP報文，再通過電力的數據網絡傳給后端的預處理設備，預處理設備將接收到的HTTP報文進行解析和存儲，在接收到主站的校驗命令后，預處理設備將解析后的IEC61850-9-2SMV采樣值報文和電能表輸出的電能脈沖發送到數字式電能表校驗儀，數字式電能表校驗儀按照數字式電能表實負荷檢定的原理對電能表進行校驗，并將校驗數據發送給預處理單元，預處理單元再將校驗數據發送給主站，主站對校驗數據進行存數、分析和呈現，當被檢電能表異常或誤差超差時，主站進行報警。2.根據權利要求1所述的電能表在線校驗系統，其特征在于:所述采集設備包含通道切換模塊、A/D轉換器模塊、脈沖采集模塊、時鐘同步模塊、控制器模塊和協議轉換器模塊，支持多路信號的采集，將采集信號轉換成一組時間同步的數字化信號，完全符合數字化變電站 IEC61850-9-2 協議。
【專利摘要】本實用新型提供了一種電能表在線校驗系統。該系統包括前端的采集設備，后端的預處理設備、數字式電能表校驗儀和主站，其中，采集設備通過電力的數據網絡與預處理設備相連；預處理設備與數字式電能表校驗儀和主站相連。傳統電壓互感器的二次側電壓、傳統電流互感器的二次側電流同時接入被檢電子式電能表和采集設備；合并單元或交換機的數字化電壓電流采樣值同時接入被檢數字化電能表和采集設備；電能表的脈沖輸出接入采集設備。本實用新型實現了傳統變電站電子式電能表和數字化變電站數字式電能表的在線校驗，實現了電能表各項指標的遠程實時在線監測和在線校驗，解決了現有工作模式所存在的不足。本實用新型結構簡單、思想超前，系統成本低，符合計量裝置的發展趨勢。同時，改變了現有的工作模式，提高了工作效率。
【IPC分類】G01R35/04
【公開號】CN205067716
【申請號】CN201520666543
【發明人】雒宏禮, 陳琨, 景元朋, 宋紅彬, 吝學軍, 冷振輝, 陳印管
【申請人】千江（上海）信息科技有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年8月31日