自动判别192种三相三线电能表接线方式的算法
【专利摘要】本发明涉及一种自动判别192种三相三线电能表接线方式的算法，设电能表输入智能仪表的电压为为为通过智能仪表测量四个相位差：滞后的相位差滞后的相位滞后的相位差和滞后的相位差将四个相位差输入至智能仪表中的判断单元，通过判断单元判别该三相三线电能表的电压接线；得到每种电压接线下滞后的相位差以及滞后的相位差并将每种电压接线以及对应的和以表格的形式存储至智能仪表中，通过判断单元判断滞后的相位差，得到在滞后的不同相位差下该电能表电流接线；进而得到该三相三线电能表的电压电流接线方式。本发明的有益效果在于：测量参数少，提出测量电压滞后的相位差使判别走了捷径，判别效率高，适合推广使用。
【专利说明】
自动判别192种三相三线电能表接线方式的算法
技术领域
[0001 ]本发明涉及电气测量技术领域，尤其涉及自动判别192种三相三线电能表接线方 式的算法。
【背景技术】
[0002] 10kV高压电能计量装置包括电压互感器TV、电流互感器TA、电能表及二次连线。电 能表的接线正确与否与TV、TA的极性，二次连线的走向有关。我国配电网的中、大型用户有 功电能计量采取如图1所示的接线方式，需同时配接两台TV、两台TA。接线方式 〈y24〈丨m记为：< 丨-< ，每个连线符号内表明一组驱动元件上配对的电压与 /丨 V /5 、'a ' lc 电流相量。电能表电压输入端2、4、6分别接向TV二次输出端a、b、c，其中4端接向接地点b，为 地电位。电能表电流输入端是1、3、5、7，^从1端流进，从3端流出，使為=之；之从5端流进， 从7端流出，使久=乂.。超如*^5超如为正相序。
[0003] 如图4所示，TV二次同名端有4种接线；二次a、b、c三根线拉线过程中交叉有6种情 况;TA二次有8种接线;结果演变出的4 X 6 X 8= 192种接线。如果再考虑感性负载与容性负 载的相量图不同，贝U可画出384种相量图。
[0004] 这192种接线每种都能从中找到与之相量图完全反相的另一种，两者所计功率、更 正系数、相序均相同，TV、TA外部二次接法和走向也相同，唯一不同的是TV、TA二次线圈的极 性完全相反，如表1所列图12、图13所示。现场工作中可以认定为是同一种接线，所以192种 接线可下降为96种。下面分析时，TV二次同名端仅列举TV I、TV II全正和TV I正、TV II反 的情况，接线种类下降为96种。
[0005] 表1每组组合中所有信号反相的接线举例(两者属于同一种）
,〇 , +Ur) ^ U, +0, /'/
[0007] 如表1中第4组左接线< 妨 以和右接线属于同一 c a (： 1 a 种接线方法。
[0008] 目前与判别三相三线有功电能计量装置错误接线有关的专利与设备有：
[0009] (1)一种三相三线电能表错误接线判断方法，专利号：201310449397。这是2007年 "国家电网公司计量人员抽调竞赛"采用的人工判断三相三线有功电能表错误接线的方法。 其方法为:先用相序表、伏安相位表现场人工测量电压相序、各相量间相位差及电流电压大 小，记录数据后，人工绘制相量图分析判别接线方式为哪一种。因为用电负载分为容性负载 和感性负载，绘制出的相量图有384种可能性。人工判断的准确性虽然高，但要求操作人员 理论强、技术好、安全意识高，难度较大，不易普及。另外，这种判断方法速度较慢，仅适用于 理论考试、技术比武，不适用于现场实际测量，也不适应智能电网的要求。
[0010] (2)-种快速准确判断计量装置错误接线的方法，专利号：CN201410616050.2。这 项专利需要人工采用相位伏安表分别测量出三相三线二元件计量装置上的六个相角差;然 后人工分析三相三线二元件计量装置电流相角的关系，确定电流相别，然后分析电压相角 关系，确定电压相序，再分析电压和电流相角关系，利用跨相法确定电压相别，最后分析电 压、电流相角关系，确定电流方向。这种测量方法过程繁琐，所测参数太多，与专利 201310449397类似，都是人工非智能非自动判别。
[0011] (3)-种三相三线制电能表误接线的判断方法，专利号：CN201210533436.8。这项 专利需根据三相有功电能表和无功电能表的转向来进行判断，现在转盘式电能表已很少使 用了，靠转盘来判别错误不符合现场实际。并且也需要人工进行向量分析，得出实际的有功 功率与无功功率的计算表达式，进而得知计量失误的影响。
[0012] (4)一种三相电能表现场检测装置及检测方法，专利号= 201510197874.5。该专利 用于电力部门对新购、新装及现场电能表进行全面误差检测，结构原理均较复杂。用到了三 相全电子式程控电源、测量模块和控制计算机。要将被检电能表装在挂表架上进行检测，三 相全电子式程控电源的输出还要叠加到现场负荷上，不完全是现场实用环境下的应用。 [00 13] (5)电能表在线检测方法，专利号：201110165040.8。这个发明适用于现场校验、定 检及事故表校验工作。被测电能表的接线与标准电能表的接线完全相同，前者接线错后者 跟着错，是在忽视接线方式的情况下，仅校验表本身的误差，而不是检查整个电能计量装置 的接线。
[0014] (6)近10多年来电力部门常用来检测电能表的设备还有"三相电能表现场校验 仪"，其功能多，测量的参数多，显示内容多而美观，成本就高。但只能判别出较为简单的48 种接线错误，是图4中最左一列第一种(TV同名端TVI、TVII全正)与中间6种电压二次线及右 边8种电流二次线相组合的48种。这种校验仪的主要功能是校验电能表的测量准确性，而不 是判别接线错误，对TV二次极性接反不能正确判断。
【发明内容】
[0015] 本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种自动判别192种三相三线电能表 接线方式的算法，实现自动判别接线方式，判别效率高。
[0016] 本发明解决技术问题所采用的方案是:一种自动判别192种三相三线电能表接线 方式的算法，包括以下步骤：
[0017] 步骤S0:将两个电压互感器TV、两个电流互感器TA分别经二次回路连线与电能表 以三相三线制配合连接，如图1所示，这是三相三线电能表的正确接线图；图2则是三相三线 电能表的正确相量图。
[0018] 步骤S1:将一用于判别三相三线电能表接线方式的智能仪表与电能表的进线相连 接。所述智能仪表包括四个电压接线端，其中三个接线端通过电能表现场接线盒(如图3所 示)分别与电能表的第一电压输入端、第二电压输入端和第三电压输入端连接，另外一个接 线端与电压互感器TV的接地端连接；电能表的两路进线电流./,、.人分别经衰减后与智能仪 表相连;其中第一电压输入端至第二电压输入端的电压为以 24，第三电压输入端至第二电 压输入端的电压为C4 ;第二电压输入端至电压互感器TV的接地端的电压为Ay智能仪表 与电能表之间的连接方式如图19所示。
[0019] 步骤S2:设定电能表输入智能仪表的电压仏4为贫，为仏，1>4()为仏，通 过智能仪表测量四个相位差：J 64滞后的相位差％2、[匕滞后的相位^滞后 仏4的相位差％和4滞后的# 24相位差巧5 ;
[0020] 步骤S3:步骤S2中的四个相位差输入至智能仪表中的判断单元。通过判断单元先 判别该三相三线电能表的电压接线方式，如图5、图6所示；
[0021] 步骤S4:推导可得到步骤S3中每种电压接线下滞后C>24.的相位差代，以及:C) e.滞后 的相位差死;并将每种电压接线以及对应的％和％以表格的形式存储至智能仪表中，其 中氏和江为供电系统的相电压；
[0022] 步骤S5:通过判断单元判断义滞后^的相位差，得到在七滞后為的不同相位差下该 电能表的电流接线，这时电流接线有两种可能，仍需进一步判断；4滞后A的相位为240。和 60°左右时，為接至之可能为+/ a，也可能为-/a，这时计算&滞后名的相位为 1加。和3〇〇。左右时4接至4:，可能为+4，也可能为-4;这时计算|w<a七即可判别该三相 三线电能表的电流接线方式，如图7、图8、图9、图10所示;组合电压与电流的接线方式，进而 得到该三相三线电能表的接线方式。
[0023]进一步的，在步骤S3中，判别该三相三线电能表的电压接线包括以下步骤：
[0024] 步骤S31:所述电压互感器TV的二次回路三根电压线为a、b和c，其中a、b和c与电能 表的电压输入端任意连接；
[0025] 步骤S32:设定电压互感器TV的两个同名端TVI和TVII均为正接时，得到此时[>64滞 后# 24的相位妬2的情况，如图5前6种所示：
[0026] (1)外2=3〇〇。，此时仏.超前供为正相序，
[0027] 则[)3=0,此时电能表的第二电压输入端与电压互感器的接地端连接，得到此时电 能表的电压接线为A =:^b.
[0028] 或泛=-砍即办3=18〇°,此时电能表的电压接线为A=〇 b。，
[0029] 或钇=-^2，即|知-约,.2| =1麗，此时电能表的电压接线为C>2=l>ba;
[0030] (2)办2=60°，此时A超前A为逆相序，
[0031] 则4=〇得到电能表电压接线为A=^ab.
[0032] 或咚=-A，SP，％ : = _°，得到此时电能表电压接线为4=匕，
[0033] 或込=-込，SP，h：3-終2| =励°，得到此时电能表电压接线为〇2=C>bc; [0034] 步骤S33:设定电压互感器TV的两个同名端TVI为正接，并且TVII为反接时，得到此 时c>64滞后^的相位-的情况，如图5后6种所示：
[0035] (l)fV2=24(T，此时1>3=〇,得到此时电能表电压接线为￡^=匕 ;
[0036] (2)死2=120°，此时t>3=0?得到此时电能表电压接线为坑=[)^ I>2=l>bc;
[0037] (3)fc ，则达=-A，％3=則° T得到此时电能表电压接线为+ 1 , 否则卜3-.|=18〇°，得到此时电能表电压接线为这a.+心，巧=心；
[0038] (4)~H项丨- A ,吒3=1雷，得到此时电能表电压接线为6=九，込鳴 否则|_/3-.|=180°,得到此时电能表电压接线为&1=1+1，
[0039] 进一步的，在步骤S33中，所述智能仪表还电连有一指示灯，用于灯光提醒电压互 感器TV是否存在单个反接。
[0040] 进一步的，在所述步骤S5中，电流接线方式的判断具体包括以下步骤：
[0041 ]步骤S51:首先判断/5滞后為的相位差々/=灼5 - ;
[0042] 步骤S52:若< >〇,则灼=识/，转至步骤S53;否则科=科'+360°，转至步骤S53;
[0043] 步骤S53:判断11〇°<灼<130°，若是，则得到电能表的电流接线为= 或 \ 八二- d转至步骤S53〇;否则，转至步骤S54; /5 = A,
[0044] 步骤S 5 3 0 :调用步骤S 4中的汽，并且结合约t，判断若|列=|死-％| <90°，则 〈丨::HK;
[0045] 步骤S 5 4 :判断若290° <，< 3HF:，则得到电能表的电流接线为或 U=，a j j j 1广-？，转至步骤S540;否则，转至步骤S55;
[0046] 步骤S 5 4 0 :调用步骤S 4中的代，并且结合％，判断若|识| = |外-％ | <90°，则 (A =''，否则('丨- -6 ;
[0047] 步骤S 5 5 :判断若2d<灼<H，则得到电能表的电流接线为：或 J j < 1 / - /，转至步骤S550;否则转至步骤S56; \八=人'
[0048] 步骤S550:调用步骤S4中的死，并且结合约!，判断若|供| = |%-%|<90°，则， //' = / // =-/ U=/. v,=-/,
[0049] 步骤S 5 6 :判断若50° <灼<70°，则得到电能表的电流接线为：_ ~"或 \ 乙= / I j (;'_ ，转至步骤S560。 \4 = ~4
[0050] 步骤S 5 6 0 :调用步骤S 4中的％，并且结合仏，判断若= |死-~| <9:0°,则 ('人_人，否则/k。
[0051] 进一步的，所述电能表包括四个电流接线端，分别为第一电流端、第二电流端、第 三电流端和第四电流端，电能表的进线电流经第一电流端流入，再经第二电流端流出；电 能表的进线电流/ s经第三电流端流入，再经第四电流端流出。
[0052] 进一步的，所述智能仪表包括一壳体和容置于壳体内的控制模块，所述控制模块 包括所述判断单元且与所述判断单元电连的接口电路，所述判断单元为单片机，在步骤S4 中每种电压的接线以及对应的代和代以表格的形式存储至单片机的RAM中。
[0053]进一步的，所述单片机还连接有一用于显示电能表接线方式的显示模块。
[0054]进一步的，在步骤S2中，电能表输出的四个相位差依次经信号采集模块、信号调理 模块与所述单片机电连。
[0055] 与现有技术相比，本发明有以下有益效果:本发明从电压系统、电流系统各自的相 位差入手，分头判别两个系统的接线种类，推导出相电压t 見在每种电压接线中滞后 \ 么4的相位差外、死，从而实现（与$之间相位差角的比较；或々与R之间相位差角的比 较，使电压系统、电流系统建立起联系，快速判别电能表的接线方式。另外本发明所采用的 智能仪表，成本低，体积小，重量轻，极易携带。
【附图说明】
[0056] 下面结合附图对本发明专利进一步说明。
[0057]图1为10kV三相三线有功电能计量装置的正确接线图。
[0058]图2为10kV三相三线有功电能计量装置的正确相位关系图。
[0059]图3为10kV三相三线电能表通过现场接线盒的联合接线 [0060]图4为10kV三相三线有功电能计量装置的接线方式全图。
[0061] 图5为本发明中电压互感器TV I、TV n全正和TV I正、TV n反时{/64滞后[)24的 全部情况。
[0062] 图6为本发明中电压接法的判别流程方框图。
[0063] 图7为本发明中电流接法的判别流程方框图。
[0064] 图8为本发明中确定為是否为&的判别原理图。
[0065] 图9为本发明中确定尤是否为的判别原理图。
[0066] 图10为本发明的判别实例一的相量图。
[0067] 图11为本发明的判别实例一的第一种接线图。
[0068]图12为本发明的判别实例一的第二种接线图。
[0069] 图13为本发明的判别实例二的相量图。
[0070] 图14为本发明的判别实例二的第一种接线图。
[0071]图15为本发明的判别实例二的第二种接线图。
[0072]图16为本发明的判别实例三的相量图。
[0073]图17为本发明的判别实例三的第一种接线图。
[0074]图18为本发明的判别实例三的第二种接线图。
[0075]图19智能仪表与电能表之间的连接方式。
【具体实施方式】
[0076]下面结合附图和具体实施方案对本发明进一步说明。
[0077]如图1~9、图19所示，本发明实施例提供一种自动判别192种三相三线电能表接线 方式的算法，包括以下步骤：
[0078] 步骤S0:将两个电压互感器TV、两个电流互感器TA分别经二次回路连线与电能表 以三相三线制配合连接，如图1所示，这是三相三线电能表的正确接线图，图2是对应的正确 相量图；
[0079]步骤S1:将一用于判别三相三线电能表接线方式的智能仪表与电能表的进线相连 接。所述智能仪表包括四个电压接线端，其中三个接线端通过电能表现场接线盒(如图3所 示)分别与电能表的第一电压输入端、第二电压输入端和第三电压输入端连接，另外一个接 线端与电压互感器TV的接地端连接；电能表的两路进线电流為、/ 5分别经仪表附带的两个 电流互感器与智能仪表相连，仪表附带的两个电流互感器不引起附加移相，仅用于衰减电 流;其中第一电压输入端至第二电压输入端的电压为[> 24，第三电压输入端至第二电压输入 端的电压为;第二电压输入端至电压互感器TV的接地端的电压为智能仪表与电能 表之间的连接方式如图19所示。
[0080] 步骤S2:设定电能表输入智能仪表的电压[i24SG，G64为戌，1>_为达，通过智 能仪表测量四个相位差：么4滞后汝24的相位差.、么。滞后仏4的相位.、A滞后仏 4的 相位差和A滞后的泣24相位差约5;
[0081 ] 步骤S3:步骤S2中的四个相位差输入至智能仪表中的判断单元。通过判断单元先 判别该三相三线电能表的电压接线方式，如图5、图6所示；
[0082] 步骤S4:推导得到步骤S3中每种电压接线下艮滞后的相位差灼，以及忒滞后(>24 的相位差代;并将每种电压接线以及对应的奶和死以表格的形式存储至智能仪表中，其中 和穴为供电系统的相电压；
[0083] 步骤S5:通过判断单元判断滞后為的相位差，得到在^滞后^的不同相位差下该 电能表的电流接线，这时电流接线有两种可能，仍需进一步判断；滞后义的相位为240°和 60。左右时4接至4,可能为+4 ,也可能为-之，这时计算1%-Wnl ; A滞后义的相位为120。 和300。左右时，<接至，可能为+/。，也可能为-4 这时计算;即可判别该三相三线 电能表的电流接线方式，如图7、图8、图9、图10所示;组合电压与电流的接线方式，进而得到 该三相三线电能表的接线方式。
[0084] 从图2的正确相量图可知，正确接线时1>64超前￡>2460°为正相序。有三种情况会影 响lj S4与泛24之间相序的正负：①三根TV二次电压线一根不动，另两根交叉，结果为逆序(三 根TV二次电压线轮换时，相序不变）；②有一相TV二次线圈同名端接反，结果为逆序;③三根 TV二次电压线一根不动，另两根交叉，且同时有一相TV二次线圈同名端接反时，因为有两个 致使电压相序变反的因素存在，相序还原为正序。
[0085]相位超前与滞后的定义:一个相量在另一个相量的逆时针前方180°以内，称"前者 超前后者"。那么滞后300°，相当于超前60°。三相三线电能表的第一电压接线端、第二电压 接线端和第三电压接线端分别标记为2、4和6,电能表的第一电流端、第二电流端、第三电流 端和第四电流端分别标记为1、3、5和7。电压互感器的接地端标记为0。
[0086]如图5、图6所示，其中图6是电压接法的判别流程方框图，在本实施例中，在步骤S3 中，判别该三相三线电能表的电压接线包括以下步骤：
[0087] 步骤S31:所述电压互感器TV的二次回路三根电压线为a、b和c，其中a、b和c与电能 表的电压输入端任意连接；
[0088] 步骤S32:设定电压互感器TV的两个同名端TVI和TVII均为正接时，得到此时技64滞 后￡> 24的相位％2的情况，如图5前6种所示：
[0089] (1)科/，300°，:此时功超前[>2为正相序，则6,=0,此时电能表的第二电压输入端 与电压互感器的接地端连接，得到此时电能表的电压接线为氏=^ b，此时可以 得到= 30°， 么=27CT ;或一 A，即科，此时电能表的电压接线为 ，此时可以得到么=270。，么=150。;或[_'3=-丈，即|~-1=180。,此 时电能表的电压接线为贫=^ca，，此时可以得到=150°，A = 30°;
[0090] (2)外1=60°，此时巧超前広为逆相序，则A=〇得到电能表电压接线为 4鳴，4t，此时可以得到A = 式= 330。减仏=-A，即，fe=l8〇。得到电能表电压接 线为6=1，此时可以得到纥=21(r，^=9(T ;或巧=-氏，即，krs-以0。 得到电能表电压接线为离=^，此时可以得到tjfl=330，d =21.05，；
[0091] 步骤S33:设定电压互感器TV的两个同名端TVI为正接，并且TVII为反接时，得到此 时滞后&的相位終2的情况，如图5后6种所示：
[0092] (1)%严240°，此时"，=0,得到电能表电压接线为&=么。，仏=<b，此时可以得 到4=270°，5 =150°
[0093] (2)外，120°，此时仏=0,得到电能表电压接线为&=&，此时可以得 到纥=30。，砍=270 . ，：
[0094] ⑶各:=3〇°，则钇=-A，礼广驟，得到电能表电压接线为6=1，4=匕+匕，此 时可以得到么=90。，汶=330。 ；否则|fe-%2|=1撕，得到电能表电压接线为 [》i=C^ a+[》be，..匕2=吃53 .此时可以得到=240，&', =120 ..
[0095] (4)fe=.3305，则&j:=-气fe=180'得到电能表电压接线为味=匕， a+C>bc， 此时可以得到(7" =210，么=90° ;否则|济,.3-%2|=18〇'得到电能表电压接线为 込 =% +'，,此时可以得到忒=60。，忒=300。。
[0096] 在本实施例中，在步骤S33中，所述智能仪表还电连有一指示灯，用于灯光提醒电 压互感器TV是否存在单个反接。
[0097] 电压的接线方式判断出来以后，可将该接线方式下仏滞后的相位A，R滞后 民4的相位％推导出来，作为表格文件存在单片机的RAM中，用于结合电流系统的信息，最终 判别电能表电压电流接线方式，所有相量相互关系应符合三相电路的规律。
[0098] 如图7、图8、图9所述，在本实施例中，在所述步骤S5中，电流接线方式的判断具体 包括以下步骤：
[0099] 步骤S51:电流互感器TA的二次回路电流线为a和b，首先判断^滞后^的相位差
[0100] 步骤S52:若供/ >〇,则灼=灼、转至步骤S53;否则务=爲'+360° :，转至步骤S53; [0101]步骤S53:判断1HT<>,<13(T，若是，则得到电能表的电流接线为0= _//'或 \75 =-/1 I j j (1 - /'，转至步骤S530;否则，转至步骤S54; \" = L
[0102] 步骤S 5 3 0 :调用步骤S 4中的％，并且结合约i，判断若|於| = |武-办| <"，则 U=-4 (t j j 广-卜或 / j j f1-丨，转至步骤S540;否则，转至步骤S55;
[0104] 步骤S 5 4 0 :调用步骤S 4中的佟，并且结合约t，判断若|f>| = |死.-％ I < 90°，则 (S'否则〈&
[0105] 步骤S55:判断若230°<%<250°,则得到电能表的电流接线为：(^ 或 \L'=-K ，转至步骤S550;否则转至步骤S56; \" = '。
[0106] 步骤S 5 5 0 :调用步骤S 4中的代，并且结合約1，判断若|供| = I% -释i| <90°,则，
[0107] 步骤S 5 6 :判断若50° <奶< 70°，则得到电能表的电流接线为： =或 / / - / (.'::，转至步骤S560。 \八=-人
[0108] 步骤S 5 6 0 :调用步骤S 4中的识，，并且结合I，判断若旧=|死-将i | <90°，则
[0109] 图7是电流接法的判别流程方框图，首先判别i5滞后it的相位，有四种可能，每种对 应于两种接线方式。4滞后為的相位为240°和60°时，接至4，可能为+之，也可能为 _ +4为一种接线方式，_ /a为另一种接线方式<4滞后々的相位为120。和300。时，A接 至尤，可能为+之，也可能为-之；_f之为一种接线方式，_之为另一种接线方式;如图8所示。 考虑到负载阻抗可能不完全对称，每一种判别留有±10°的相角偏移范围。
[0110]当尤接至之时，如果是+4,那么尤与氐之间相位差角的绝对值k-%|不应大于等于 90° ;否则A接的是_尤。因为电力用户的功率因数角的绝对值小于90°，不可能出现纯容性 或纯感性的负载，也设定用户不能向电网反送功率，功率因数角的绝对值不会大于90°。因 此毛滞后A的相位为120。和300。时，作|死，|<测°的判别。原理如图8所示。
[0111]当為接至之时，如果是+ia，那么（与仏之间相位差角的绝对值|氣-%|不应大于等于 90。；否则々接的是-ia。因此4滞后<的相位为240。和60。时，作的判别。原理如 图9所示。
[0112]在本实施例中，所述电能表包括四个接线端，分别为第一电流端、第二电流端、第 三电流端和第四电流端，电能表的进线电流经第一电流端流入，再经第二电流端流出；电 能表的进线电流/5经第三电流端流入，再经第四电流端流出。
[0113]在本实施例中，所述智能仪表包括一壳体和容置于壳体内的控制模块，所述控制 模块包括所述判断单元且与所述判断单元电连的接口电路，所述判断单元为单片机，在步 骤S4中每种电压的接线以及对应的死和％可以表格的形式存储至单片机的RAM中。
[0114]在本实施例中，所述单片机还连接有一用于显示电能表接线方式的显示模块。
[0115] 在本实施例中，在步骤S2中，电能表输出的四个相位差依次经信号采集模块、信号 调理模块与所述单片机电连。
[0116] 下面通过如下四个判别实例，进一步解释本发明所提供的技术方案。
[0117] (1)判别实例一 ! i | |测量_丨查表_丨 …I 卜…………丁………一…十一…………t…………一一…………………………………………了… | 330" ! I f 'l-flf'fli 6/;:- 238" I I.................................] % | 21#" ..........1...'.............' ..............................................................................................I | 1.80" | ^ -B§ ;，4-MSJ ==422 " | ! ^ 5〇s 5! ! 'fm | I__j 貌 i §0 ； _' ._______________j
[0118] |你谷"丨 | |f M 雜r ~ §r>雜~嫌的是?| j 壤丨 | ^ ./ ' be j I約：电流（矣的可能组.台是s ...4 ! i t ..... - gy , , | i n ^ ir ir i I* \IS? j mEI ^ ^ i i 11 * '* 栗 i | (感性负载） |
[0119] 其中，图10是判别实例一的相量图，图11是第一种接法〈6七df,+L~.；图12是 第二种接法。 ic 以
[0120] (2)判别实例二
[0122] 其中，图13是判别实例二的相量图，图14是第一种接法; a ~lc
[0123] 图15是第二种接法〈>'〈卜。 a c
[0124] (3)判别实例三
[0126]其中，图16是判别实例三的相量图，图17是第一种接法cb (，' a c Q 4-^j jQ
[0127] 图18是第二种接法hc 。 a 1 a
[0128] 另外，如下表2和表3为192种三相三线有功电能计量装置接线方式的全表。
[0129] 表2电压互感器TV无单个反接时的96种接线方式
[0131]表2(续)电压互感器TV无单个反接时的96种接线方式
[0133]表3电压互感器TV存在单个反接时的96种接线方式
[0134]
[0135] 表3 (续)电压互感器TV存在单个反接时的96种接线方式
[0136]
[0137] 表2、表3是按电压接线规律排列的，每竖列8个电压接线相同，分别与8种电流组 合。①与②、③与④都是类似表1中提到的相同接线。而①与③两个元件空间位置对调;②与 ④两个元件空间位置对调。因此每-横行四种接线对同一供电电能读数相同。这张"192种三 相三线有功电能计量装置接线方式全表"也属国内首次出现的规范全表。
[0138] 综上所述，本发明提供的一种自动判别192种三相三线电能表接线方式的算法，测 量参数少，第一次提出测量电压^4。滞后的相位差外 3 ;第一次提出分别从电压系统、电 流系统各自的相位差入手，分别判别两个系统的接线种类。使判别走了捷径，判别效率高， 适合推广使用。
[0139] 本发明提供的上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步 详细说明。所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明， 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的 保护范围之内。
【主权项】
1. 自动判别192种=相=线电能表接线方式的算法，其特征在于，包括W下步骤： 步骤SO:将两个电压互感器TV、两个电流互感器TA分别经二次回路连线与电能表WS 相=线制配合连接； 步骤SI:将一用于判别=相=线电能表接线方式的智能仪表与电能表的进线相连接； 所述智能仪表包括四个电压接线端，其中=个电压接线端通过电能表现场接线盒分别与电 能表的第一电压输入端、第二电压输入端和第=电压输入端连接，另外一个电压接线端与 电压互感器TV的接地端连接;电能表的两路进线电流/i:、么分别经衰减后与智能仪表相连， 其中第一电压输入端至第二电压输入端的电压为第=电压输入端至第二电压输入端 的电压为氏，4 ;第二电压输入端至电压互感器TV的接地端的电压为; 步骤S2:设定电能表输入智能仪表的电压馬,为化，为，化。为巧，通过智能 仪表测量四个相位差:技64滞后扔的相位差從-2、瑪。滞后技24的相位扣。、与滞后巧M的相位差 獅讯4滞后的馬4相位差热5 ; 步骤S3:步骤S2中的四个相位差输入至智能仪表中的判断单元，通过判断单元先判别 该=相=线电能表的电压接线方式； 步骤54:推导得到步骤53中每种电压接线下氏滞后^/;典相位差巧哨及￡>￡.滞后咕的 相位差％;并将每种电压接线W及对应的獨和狂W表格的形式存储至智能仪表中，其中氏 和拭。为供电系统的相电压； 步骤S5:通过判断单元判断4滞后的相位差，若4滞后4的相位为240。或60。4接至 +与或者-4,此时再判断I約-饰I;若与滞后与的相位为12〇。或3〇〇。接至+4或-A，此时 再判断I供-知I;最后得到在4滞后扣勺不同相位差下该电能表的电流接线。2. 根据权利要求1所述的自动判别192种=相=线电能表接线方式的算法，其特征在 于，在步骤S3中，判别该=相=线电能表的电压接线方式包括W下步骤： 步骤S31:所述电压互感器TV的二次回路S根电压线为a、b和C，其中a、b和C与电能表的 电压输入端任意连接； 步骤S32:设定电压互感器TV的两个同名端TV I和TV n均为正接时，得到此时滞后 馬4的相位觀谢情况： (1) 扣:=3腑。，此时技3超前&为正相序， 则[),=0,此时电能表的第二电压输入端与电压互感器的接地端连接，得到此时电能表 的电压接线为化b，馬=兩或 I能表的电压接线夫 或 ，此时电能表的电压3 (2) 巧=如。，化时超前巧为逆相序， 贝的,-O得到电能表电压接线为&=技。V馬=^b. .， ） 或玲=-A，即，從.3 = 18〇\得到此时电能表电压接线为& =玲3，氏=化a ; 或化=-馬，即，|如-知|=18〇|，得到此时电能表电压接线为1>1=化。，化=&。； 步骤S33:设定电压互感器TV的两个同名端TVI为正接，并且TVn为反接时，得到此时 化4:滞后馬4的相位奶2的情况： (1) 心=MfT，此时化=0,得到此时电能表电压接线为時。，氏=化6. (2) %,=12〇。，此时化=〇，得到此时电能表电压接线为砖=14, ^>2=化。： (3) 從,2=30°，则马=-，0的=1撕。，得到此时电能表电压接线为(心化，.〇。-技*+妙&， 否则I裕3 -從:|=18〇。，得到此时电能表电压接线为[>1 =化a +化e，化=化3 ; (4) 巧.:=姑〇.'，贝||投;=-巧，（，,-1撕。，.得到此时电能表电压接线为^^=.化3，的=化3 +^'bc ; 否则|0的-巧：h挪。，得到此时电能表电压接线为斬=技eb +权办化。校Cb。3. 根据权利要求2所述的自动判别192种=相=线电能表接线方式的算法，其特征在 于，在步骤S33中，所述智能仪表还设计有一指示灯，用于灯光提醒电压互感器TV是否存在 单个反接。4. 根据权利要求1所述的自动判别192种=相=线电能表接线方式的算法，其特征在 于，在所述步骤S5中，电流接线方式的判别具体包括W下步骤： 步骤S51:首先判断I，滞后A的相位差'二-口/1 ; 步骤S52:若巧'>〇,则热=热'，转至步骤S53;否则巧=巧'+360。，转至步骤S53; 步骤S53:判断Iir《巧<130°，若是，则得到电能表的电流接线： 转至步骤S530;否则，转至步骤S54;步骤S530:调用步骤S4中的我，并且结合稱1，判断若H = |巧-All <90°，贝，否则步骤S54:判断若2W°<巧<31〇0，则得到电能表的电流接线； ，转 i 至步骤S540;否则，转至步骤S55; 步骤S54O:调用步骤S4中的转，并且结合妍V，判断若I糾=I转-巧i| <9炉，贝I，否 奶步骤S55:判断若23〇n< A <250°，则得到电能表的电流接线为；，转 至步骤S550;否则转至步骤S56; 步骤S550:调用步骤S4中的A，并且结合從1，判断老巧 贝步骤S56:判断若5(F<巧<7(F，则得到电能表的电流接线为：，转 至步骤S560。 步骤S560 :调用步骤S4中的％，并且结合辯1，判断，否 则5. 根据权利要求1所述的自动判别192种=相=线电能表接线方式的算法，其特征在 于，所述电能表包括四个电流接线端，分别为第一电流端、第二电流端、第=电流端和第四 电流端，电能表的进线电流ii经第一电流端流入，再经第二电流端流出；电能表的进线电流 名经第=电流端流入，再经第四电流端流出。6. 根据权利要求1所述的自动判别192种=相=线电能表接线方式的算法，其特征在 于，所述智能仪表包括一壳体和容置于壳体内的控制模块，所述控制模块包括所述判断单 元且与所述判断单元电连的接口电路，所述判断单元为单片机，在步骤S4中每种电压的接 线W及对应的耗和從W表格的形式存储至单片机的RAM中。7. 根据权利要求6所述的自动判别192种=相=线电能表接线方式的算法，其特征在 于，所述单片机还连接有一用于显示电能表接线方式的显示模块。8. 根据权利要求6所述的自动判别192种=相=线电能表接线方式的算法，其特征在 于，在步骤S2中，电能表输出的四个相位差依次经信号采集模块、信号调理模块与所述单片 机电连。
【文档编号】G01R31/04GK105911420SQ201610371270
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】吴安岚
【申请人】厦门大学嘉庚学院