一種交流採樣測量裝置的數據校驗裝置和方法
2023-05-17 01:39:41 3
專利名稱：一種交流採樣測量裝置的數據校驗裝置和方法
技術領域：
本發明關於電力領域、特別關於電網中的採樣測量校驗領域，具體的講是一種交 流採樣測量裝置的數據校驗裝置和方法。
背景技術：
電力系統廠站綜合自動化系統因其具有自動化程度高、技術先進、運行可靠等諸 多優點，已廣泛應用於各級電廠、變電站。隨著電力系統綜合自動化設備的廣泛引用，各種 型號的交流採樣測量裝置也不斷的進入監測和校驗工作範圍。交流採樣測量裝置是電力系統監測電測量廣泛使用的重要設備，特別是取代指針 式儀器儀表後，已是必不可少的主要設備，交流採樣測量裝置主要包括各電測量採集、計 算、存儲等。根據國家電網公司Q/GDW 140-2006《交流採樣測量裝置運行檢驗管理規程》 及「國家電網營銷(2005) 347」號《交流採樣測量裝置校驗規範》須定期校驗交流採樣測量 裝置裝置，至少應每年現場實負荷校驗一次、每3年現場虛負荷校驗一次。目前採用的交流採樣測量裝置(以下簡稱「交採裝置」)的校驗方式是人工現場 定期校驗，將標準表的電流迴路串接到被校驗交採裝置的電流迴路中，標準表的電壓迴路 並接到被校驗交採裝置的電壓迴路上，由2人同時讀取標準表和交採裝置顯示的電量值， 經過計算得出交採裝置的校驗誤差。這種方式得主要問題在於1、現場校驗需在二次電壓、電流迴路上進行帶電操作， 易發生電流迴路開路，電壓迴路短路的安全事故；2、現場檢測周期長，無法實時監測運行 中的交流採樣測量裝置誤差；3、現場校驗工作量大，現在交採裝置已普遍的應用在500kV、 220kV變電站，llOkV變電站更是遍布整個電網的供電樞紐等問題；4、不能及時發現在周期 檢測之間發生的故障，如超差、錯接線、設備損壞等問題。中國專利申請91106409. 5、00211787公開的內容引入方式將其合併於此，以作為 本發明的現有技術。
發明內容
本發明的目的在於提供一種交流採樣測量裝置的數據校驗裝置，能對在線運行交 流採樣測量裝置進行實時誤差自動校驗。本發明的另一目的在於提供一種交流採樣測量裝置的數據校驗方法，能對在線運 行交流採樣測量裝置進行實時誤差自動校驗的方法。為了實現上述目的，本發明實施例提供一種交流採樣測量裝置的數據校驗裝置， 該裝置包括測量數據獲取單元，連接於所述的交流採樣測量裝置，用於獲得該交流採樣測 量裝置的電測量數據；標準數據獲取單元，連接於所述的交流採樣測量裝置的同一迴路中， 用於獲得該迴路的標準電測量數據；誤差比較單元，用於比較所述的電測量數據和標準電 測量數據，獲得電測量比較數據。為了實現上述目的，本發明實施例還提供一種交流採樣測量裝置的數據校驗方法，該方法包括獲得交流採樣測量裝置的電測量數據；獲得該交流採樣測量裝置同一回 路的標準電測量數據；比較所述的電測量數據和標準電測量數據，獲得電測量比較數據。本發明實施例的有益效果在於，提供一種可以對在線運行交流採樣測量裝置進行 實時誤差自動校驗的方法；；降低了校驗工作的成本；提高了電力系統的安全性和穩定性。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可 以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發明提供的交流採樣測量裝置的數據校驗裝置的原理圖；圖2是本發明實施例提供的一種交流採樣測量裝置的數據校驗裝置的結構圖；圖3是本發明實施例提供的一種交流採樣測量裝置的數據校驗裝置的結構圖；圖4是本發明實施例提供的交流採樣測量裝置的數據校驗裝置中迴路切換單元 的結構圖；圖5是本發明實施例提供的交流採樣測量裝置的數據校驗裝置中電流開路保護 單元的電路示意圖；圖6是本發明實施例提供的交流採樣測量裝置的數據校驗裝置中電壓短路保護 單元的電路示意圖；圖7是本發明實施例提供的一種交流採樣測量裝置的數據校驗方法的流程圖；圖8是本發明一實施例提供的交流採樣測量裝置的數據校驗裝置的結構示意圖；圖9是本發明另一實施例提供的交流採樣測量裝置的數據校驗裝置的結構圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於 本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬於本發明保護的範圍。本發明實施例提供一種交流採樣測量裝置的數據校驗裝置和方法。以下結合附圖 對本發明進行詳細說明。本發明提供的交流採樣測量裝置的數據校驗裝置(以下簡稱監測系統)是集信 號、數據採集與處理、資料庫管理、現場交流採樣測量裝置誤差自動校驗、狀態監測、報警、 通訊於一體的監測系統。主要功能包括本地控制校驗交流採樣測量裝置的誤差、報警、遠 程控制校驗交流採樣測量裝置的誤差等功能，存儲測試數據，對下載的數據實現自動存儲， 形成誤差報表。如圖1所示，為本發明提供的交流採樣測量裝置的數據校驗裝置的原理圖，其中 包括在現場監測系統內部配備高準確度等級的標準表，通過多級切換裝置採集標準表電 壓、電流、頻率等信號，數據處理的電測量數據與被校驗線路的電測量數據比較並計算誤 差、記錄結果，當比較判定被校驗迴路超差則提示報警。變電站內的多個迴路，由校驗系統
4控制切換不同線路，可進行循環檢測。如圖2所示，為本發明提供的交流採樣測量裝置的數據校驗裝置的結構圖，其中， 測量數據獲取單元201，連接於所述的交流採樣測量裝置，用於獲得該交流採樣測量裝置的 電測量數據；標準數據獲取單元202，連接於所述的交流採樣測量裝置的同一迴路中，用於獲得 該迴路的標準電測量數據；誤差比較單元203，用於比較所述的電測量數據和標準電測量數據，獲得電測量比 較數據。通過上述實施例提供的交流採樣測量裝置的數據校驗裝置可以解決目前不能有 效、適時測試在運交流採樣測量裝置誤差的問題；並且不需現場操作。如圖3所示，為本發明提供的一種交流採樣測量裝置的數據校驗裝置的結構圖， 其中，測量數據獲取單元，連接於所述的交流採樣測量裝置，用於獲得該交流採樣測量裝置 的電測量數據，該電測量數據包括電壓值、電流值、相位值、功率值和頻率值。標準數據獲取單元，連接於所述的交流採樣測量裝置的同一迴路中，用於獲得該 迴路的標準電測量數據；誤差比較單元，用於比較所述的電測量數據和標準電測量數據，獲得電測量比較 數據。迴路切換單元，分別連接於多個交流採樣測量裝置的迴路和所述的標準數據獲取 單元，用於切換標準數據獲取單元與被校驗交流採樣測量裝置的迴路的連接。控制單元，用於控制迴路切換單元切換迴路；該控制單元包含報警單元，用於儲存 比較報警數據，並在所述的電測量比較數據大於所述的比較報警數據時發出警報。電流開路保護單元和電壓短路保護單元，用於保護電壓、電流迴路。如圖4所示，為本發明提供的交流採樣測量裝置的數據校驗裝置中迴路切換單元 的結構圖，該迴路切換單元由兩級切換組成第一級切換單元由64個線路組成，每個線路由三相六線電流輸入信號、三相四線 電壓輸入信號組成，同時採用了電流迴路開路保護單元和電壓迴路短路保護單元；交採監 測控制單元發出第一級、第二級控制信號，保證第一級的64個線路只有一個線路信號進入 數據採集。如圖5所示，為本發明提供的交流採樣測量裝置的數據校驗裝置中電流開路保護 單元的電路示意圖，當該電流開路保護單元連接的迴路未被選中時，開關JRa不閉合、開關 互JRb閉合，互感器二次電流經JRb構成完整閉合迴路，報警電壓U0 = 0，不啟動報警單元。當該迴路被選中時，JRa閉合，JRb打開，互感器二次電流經JRa及標準表(標準數 據獲取單元)電流迴路構成完整閉合迴路，報警電壓U0 = 0，不啟動報警單元。當被保護區域發生開路時，互感器二次電流正半波經Dl、D3構成完整閉合迴路， 負半波經D2、D4構成完整閉合迴路，電流互感器仍然處於正常工作狀態。報警電壓U0興0， 啟動報警單元，提示被保護區域發生電流開路故障。如圖6所示，為本發明提供的交流採樣測量裝置的數據校驗裝置中電壓短路保護 單元的電路示意圖，當該電壓短路保護單元連接的迴路未被選中時，TRa不閉合，熔斷保護 器B上無電壓降，報警電 U0 = 0，不啟動報警單元。
當本迴路被選中時，TRa閉合，被保護區域未發生短路時，報警電壓U0 = 0，不啟動
報警單元。當被保護迴路發生短路時，熔斷保護器B上承受全部二次電壓，電壓互感器仍然 處於正常工作狀態。報警電壓U0興0，啟動報警單元。提示被保護區域發生電壓短路故障。如圖7所示，為本發明提供的一種交流採樣測量裝置的數據校驗方法的流程圖， 該方法用於對現有交流採樣測量裝置的數據進行檢測和校驗，包括步驟步驟701，通過數據獲取單元獲得交流採樣測量裝置的電測量數據；該電測量數 據包括電壓值、電流值、相位值、功率值和頻率值等。步驟702，將標準表連接被測交流採樣測量裝置的同一迴路，獲得該交流採樣測量 裝置同一迴路的標準電測量數據；步驟703，比較所述的電測量數據和標準電測量數據，獲得電測量比較數據。其中，本發明另一實施例提供的方法還包括步驟通過迴路切換單元切換所述的 標準數據獲取單元與被校驗交流採樣測量裝置的迴路的連接。其中，本發明另一實施例提供的方法還包括步驟在所述的電測量比較數據大於 所述的比較報警數據時通過報警單元發出警報。本發明提供的交流採樣測量裝置的數據校驗裝置按積木式結構設計，具體包括 變電站端在線實負荷校驗裝置和系統主站遠端操作。在線負荷校驗裝置包括電流電壓切換 裝置、標準表、數據處理及通訊控制器、地調及網調工作站等部分。數據處理及通訊控制器 完成數據的採集、存儲、維護、上傳及通訊等功能，地調及網調工作站主要實現數據的查詢、 分析和診斷等功能。系統主站和廠站端遠程監測終端裝置採用基於TCP/IP協議的網絡通 信方式。其開發及應用流程主要包括1.開發校驗裝置的軟體系統；2.設計交流採樣測量裝置電測量採集子系統；3.設計標準表電測量採集子系統；4.設計交流採樣測量裝置及標準電測量值的比對子系統；5.設計研製電流電壓切換裝置控制屏；6.設計研製在線負荷校驗裝置控制屏；7.現場安裝、調試、試運行；本發明實施例提供的交流採樣測量裝置包括現場多路互感器二次迴路的電壓、 電流等信號接入迴路切換裝置，由數據處理及通訊控制器負責控制迴路切換裝置進行選 通，經迴路切換裝置選通後的互感器二次迴路接入監視標準表，由數據處理及通訊控制器 對標準表數據進行採集和處理。數據處理及通訊控制器負責將來自遠動工作站的測量數據 和監視標準表的測量數據進行誤差比對及監測，並可通過數據網遠傳被檢測的數據。如圖8和圖9所示，為本發明另一實施例提供的交流採樣測量裝置的數據校驗裝 置的結構示意圖和結構圖，主要包括數據處理及通訊控制器(或PC控制器)、迴路切換裝置、監視標準表、輔助供電電 源、測量迴路輸入端子排等。數據處理及通訊控制器(交採監測控制裝置)變電站檢測裝置控制核心。主要
6有五方面的功能1、控制迴路切換裝置對互感器二次迴路進行選通；2、控制監視標準表對選通的迴路進行測量；3、通過遠動工作站獲取交流採樣測量裝置的測量數據；4、處理交流採樣測量裝置和監視標準表的測量數據並得到實時誤差；5、負責遠程控制伺服器的操作或數據請求。迴路切換裝置包括『電流迴路切換模塊』和『電壓迴路切換模塊』，兩級切換的技 術，最多實現對多電壓、電流的切換採用了二級實現對多迴路的控制對輸入的多迴路電壓、 電流信號進行調理，保證每一狀態僅有相同迴路的電壓及電流輸出，接受迴路切換信號的 控制，對測試通道進行切換。電流迴路切換模塊使用了保證迴路不開路技術，電壓迴路切換 模塊使用了電壓短路保護技術。監視標準表提供高準確度級別的測試電量值，主要包括電壓、電流、相位、功率、 頻率等電測量。在上述實施例中，交採監測控制裝置的控制功能為1.地調和華北網調可分別控制遠動工作站(交流採樣測量裝置)和通過交採監測 控制裝置控制在線實時誤差監測控制裝置；2.遠動工作站(交流採樣測量裝置)接受地調和華北網調命令並可向其傳送數 據；3.交流採樣測量裝置在線實時誤差監測控制裝置接受地調和華北網調命令並可 向其傳送數據；4.交流採樣測量裝置在線實時誤差監測控制裝置可以自控完成線實時誤差校驗 並將數據上傳到地調和華北網調；5.交流採樣測量裝置在線實時誤差監測控制裝置在接到地調或華北網調或操作 員校驗誤差任務後，①.向電流、電壓切換裝置發出切換命令，使電流、電壓切換裝置按命 令要求接通被校驗線路的電流、電壓迴路，標準表將該被校驗線路的數據經採集、計算、數 據處理送到交流採樣測量裝置在線實時誤差監測控制裝置的數據比較單元；②.打開交採 信息處理控制門，使交流採樣測量裝置的被校驗線路數據經過處理送至交流採樣測量裝置 在線實時誤差監測控制裝置的數據比較單元；③.將①②的數據經比較、計算完成對該回 路的誤差校驗，並可送至地調和華北網調。本發明上述實施例帶來的有益效果為可以解決目前不能有效、適時測試在運交 流採樣測量裝置誤差的問題；建立交流採樣測量裝置時標數據系統；不用停電，減少停電 試驗工作量和維護(不需申請停、送電)；極大降低常規校驗工作量，提高工作效率；減少維 護成本(人員的出差、交通等)；實現計量設備檢測從傳統人工現場方式向自動進行檢測轉 變，提高系統供電可靠性，提高設備維護效率；減少了大量的現場操作，提高了系統運行的 安全性、穩定性，保證電網運行的經濟性、可靠性；提高了電力用戶的用電質量。在本發明推廣應用後，可以建立華北乃至全國電網220kV、550kV所有變電站校驗 裝置，可以取代現有的人工校驗方式，提高工作效率、減輕勞動強度，實現及時把握交流採 樣測量裝置的運行狀況，為電網管理人員提供趨勢分析、預警和控制的輔助決策。確保交流 採樣測量準確可靠必然給電網帶來可觀的經濟利益。隨著技術的提高和應用成熟，可進一步推廣到110kV、35kV系統及發電廠。以上所述的具體實施方式
，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步 詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施方式
而已，並不用於限定本發明 的保護範圍，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含 在本發明的保護範圍之內。以上所述的具體實施方式
，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步 詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施方式
而已，並不用於限定本發明 的保護範圍，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含 在本發明的保護範圍之內。
權利要求
一種交流採樣測量裝置的數據校驗裝置，其特徵在於，所述的裝置包括測量數據獲取單元，連接於所述的交流採樣測量裝置，用於獲得該交流採樣測量裝置的電測量數據；標準數據獲取單元，連接於所述的交流採樣測量裝置的同一迴路中，用於獲得該迴路的標準電測量數據；誤差比較單元，用於比較所述的電測量數據和標準電測量數據，獲得電測量比較數據。
2.根據權利要求1所述的交流採樣測量裝置的數據校驗裝置，其特徵在於，所述的裝 置還包括迴路切換單元，分別連接於多個交流採樣測量裝置的迴路和所述的標準數據獲取單 元，用於切換標準數據獲取單元與被校驗交流採樣測量裝置的迴路的連接。
3.根據權利要求1所述的交流採樣測量裝置的數據校驗裝置，其特徵在於，所述的裝 置還包括報警單元，用於儲存比較報警數據，並在所述的電測量比較數據大於所述的比較報警 數據時發出警報。
4.根據權利要求2所述的交流採樣測量裝置的數據校驗裝置，其特徵在於，所述的回 路切換單元包括電流迴路切換單元，用於使所述的標準數據獲取單元的電流迴路串連到被校驗交流採 樣測量裝置的電流迴路；電壓迴路切換單元，用於使所述的標準數據獲取單元的電壓迴路並連到被校驗交流採 樣測量裝置的電壓迴路。
5.根據權利要求4所述的交流採樣測量裝置的數據校驗裝置，其特徵在於，所述的電 流迴路切換單元還包括開路保護單元和開路報警單元；其中，所述的開路保護單元用於在被保護迴路發生開路時發送開路報警信號至所述的 開路報警單元，該開路報警單元根據所述的開路報警信號發出警報。
6.根據權利要求4所述的交流採樣測量裝置的數據校驗裝置，其特徵在於，所述的電 壓迴路切換單元包括短路保護單元和短路報警單元，其中，所述的短路保護單元用於在被保護迴路發生短路時保護該迴路並發送短路報警 信號至所述的短路報警單元，所述的短路報警單元根據所述的短路報警信號發出警報。
7.根據權利要求1所述的交流採樣測量裝置的數據校驗裝置，其特徵在於，所述的電 測量數據和標準電測量數據包括電壓值、電流值、相位值、功率值和頻率值。
8.一種交流採樣測量裝置的數據校驗方法，其特徵在於，所述的方法包括獲得交流採樣測量裝置的電測量數據；獲得該交流採樣測量裝置同一迴路的標準電測量數據；比較所述的電測量數據和標準電測量數據，獲得電測量比較數據。
9.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述的方法還包括切換所述的標準數據獲取單元與被校驗交流採樣測量裝置的迴路的連接。
10.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述的方法還包括在所述的電測量比較數據大於所述的比較報警數據時發出警報。
全文摘要
本發明提供一種交流採樣測量裝置的數據校驗裝置和方法，該裝置包括測量數據獲取單元，連接於所述的交流採樣測量裝置，用於獲得該交流採樣測量裝置的電測量數據；標準數據獲取單元，連接於所述的交流採樣測量裝置的同一迴路中，用於獲得該迴路的標準電測量數據；誤差比較單元，用於比較所述的電測量數據和標準電測量數據，獲得電測量比較數據。本發明提供了一種可以對在線運行交流採樣測量裝置進行實時誤差自動校驗的方法和系統；降低了校驗工作的成本；提高了電力系統的安全性和穩定性。
文檔編號G01R35/00GK101852844SQ20091008141
公開日2010年10月6日 申請日期2009年4月3日 優先權日2009年4月3日
發明者房亞忠, 王焱, 王耀鑫, 韓鍇 申請人:華北電力科學研究院有限責任公司;華北電網有限公司