一种变电站二次侧电能测量系统及其测量方法
【专利摘要】本发明公开了一种变电站二次侧电能测量系统，包括：电压互感器、电流互感器、第一光发送器、第二光发送器、第一光接收器、第二光接收器、合并单元、光以太网交换机、电能表、计算控制中心、时钟同步模块、无线通信模块等。本发明解决了智能变电站合并单元距离远，现场检测不安全的问题，可以实现异地分布的合并单元以及支路的电能表的同步电能测量，测量数值准确，能够保持同步，提高了变电站的电能计量的准确性和可靠性。本装置具有方便、简洁、高效和安全等特点。
【专利说明】
一种变电站二次侧电能测量系统及其测量方法
技术领域
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[0001]本发明属于电能计量技术领域，具体是涉及一种变电站二次侧电能测量系统及其测量方法。
【背景技术】
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[0002]近年来，随着变电站智能化开关、光电式互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真技术、计算机告诉网络在实时系统中的开发应用等技术的日趋成熟，为变电站的信息采集、传输以及测量、计量、保护等方面实现数字化处理提供了理论和物质基础。光电、微电子、计算机和通信技术的发展使得变电站中的各种智能装置具备了数字化、智能化和低功耗等特点。合并单元是伴随着智能变电站兴起而出现的设备，当前的智能变电站系统构建主要包括控制层、过程层、间隔层等几个部分，过程层负责传输模拟量、开关量、跳闸等信号，而合并单元是智能变电站过程层的核心设备之一，分别与电子式互感器的二次侧数据接口连接，以及保护测控设备的数据口连接，用以实现对变电站电流和电压等模拟量的同步采集和合并处理。
[0003]对已投运的电能表计量进行现场测量，一般采用在线测量方法，即变电站二次侧的回路合并单元计量测量和支路的电能表计量。但由于电流合并回路单元、电压合并回路单元与电能表一般为异地分布式，在通过回路合并单元进行变电站二次侧电能在线计量测量和电能表计量时，测量的时刻、时段和时长无法达到较为精确的同步一致，往往会产生一定的计量误差，同时缺乏对计量二次入线的电能质量实时分析和比对，对于在用电高峰时段等特殊时段的电能计量，造成变电站的二次侧电能和电能表的计量数值不够准确，使得最终的校测的结果不甚理想，导致变电站的电能计量的准确性和可靠性降低。
【发明内容】
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[0004]为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中用于变电站的二次侧电能测量系统计量数值不准确，无法保持同步，最终导致变电站的电能计量的准确性和可靠性低，从而提出一种变电站二次侧电能测量系统及其测量方法。
[0005]为达到上述目的，本发明的技术方案如下:
[0006]—种变电站二次侧电能测量系统，包括:
[0007]电压互感器，所述电压互感器连接有第一光发送器。
[0008]电流互感器，所述电流互感器连接有第二光发送器。
[0009]合并单元，所述合并单元分别连接有第一光接收器和第二光接收器，所述第一光接收器与所述第一光发送器通信连接，所述第二光接收器与所述第二光发送器通信连接。
[0010]光以太网交换机，所述光以太网交换机的第一端与所述合并单元连接。
[0011]电能表，所述电能表与所述光以太网交换机的第二端连接。
[0012]计算控制中心，所述计算控制中心与所述光以太网交换机连接。
[0013]时钟同步模块，所述时钟同步模块包括第一时钟同步模块、第二时钟同步模块、第三时钟同步模块，所述第一时钟同步模块与所述合并单元连接，所述第二时钟同步模块与所述电能表连接，所述第三时钟同步模块与所述计算控制中心连接。
[0014]作为上述技术方案的优选，还包括:
[0015]无线通信模块，所述无线通信模块包括第一无线通信模块、第二无线通信模块、第三无线通信模块，所述第一无线通信模块与所述合并单元连接，所述第二无线通信模块与所述电能表连接，所述第三无线通信模块与所述计算控制中心连接。
[0016]作为上述技术方案的优选，所述第一无线通信模块、所述第二无线通信模块、所述第三无线通信模块均为WIFI通信模块。
[0017]作为上述技术方案的优选，所述电能表为数字化电能表。
[0018]作为上述技术方案的优选，所述光以太网交换机与所述合并单元、所述电能表、所述计算控制中心采用光纤通信方式。
[0019]作为上述技术方案的优选，所述第一时钟同步模块、所述第二时钟同步模块、所述第三时钟同步模块均为GPS时钟同步模块，所述GPS时钟同步模块内设置有秒脉冲装置和B
码信号装置。
[0020]—种变电站二次侧电能测量方法，包括如下步骤:
[0021]S1:选择变电站二次侧被测的合并单元，通过光以太网交换机使输出端对应接入电能表的电压回路和电流回路。
[0022]S2:通过第一时钟同步模块、第二时钟同步模块、第三时钟同步模块分别对合并单元、电能表、计算控制中心进行时间同步。
[0023]S3:电压互感器进行测量获取第一电压测量值，并通过第一光发送器发送到合并单元，电流互感器进行测量获取第一电流测量值，并通过第二光发送器发送到合并单元，合并单元将第一电压测量值和第一电流测量值通过第一无线通信模块发送给计算控制中心。
[0024]电能表获取电能脉冲测量值，并通过第二无线通信模块发送给计算控制中心。
[0025]S4:计算控制中心通过第三无线通信模块接收第一电压测量值、第一电流测量值、电能脉冲测量值，并进行综合分析和计算，获取测量结果。
[0026]S5:完成测量。
[0027]本发明的有益效果在于:本发明解决了智能变电站合并单元距离远，现场检测不安全的问题，可以实现异地分布的合并单元以及支路的电能表的同步电能测量，测量数值准确，能够保持同步，提高了变电站的电能计量的准确性和可靠性。本装置具有方便、简洁、高效和安全等特点。
【附图说明】
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[0028]以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中:
[0029]图1为本发明一个实施例的变电站二次侧电能测量系统结构示意图；
[0030]图2为本发明一个实施例的变电站二次侧电能测量方法流程图。
[0031]图中符号说明:
[0032]1-电压互感器，2-第一光发送器，3-电流互感器，4-第二光发送器，5-合并单元，6_第一光接收器，7-第二光接收器，8-光以太网交换机，9-电能表，10-计算控制中心，11-时钟同步模块，12-无线通信模块，1101-第一时钟同步模块，1102-第二时钟同步模块，1103-第三时钟同步模块，1201-第一无线通信模块，1202-第二无线通信模块，1203-第三无线通信模块。
【具体实施方式】
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[0033]实施例1
[0034]如图1所示，本发明的变电站二次侧电能测量系统，包括:
[0035]电压互感器I，所述电压互感器I连接有第一光发送器2。
[0036]电流互感器3，所述电流互感器3连接有第二光发送器4。
[0037]合并单元5，所述合并单元5分别连接有第一光接收器6和第二光接收器7，所述第一光接收器6与所述第一光发送器2通信连接，所述第二光接收器7与所述第二光发送器4通信连接。
[0038]光以太网交换机8，所述光以太网交换机8的第一端与所述合并单元5连接。本实施例中，所述光以太网交换机8与所述合并单元5、所述电能表9、所述计算控制中心10采用光纤通信方式。
[0039]电能表9，所述电能表9与所述光以太网交换机8的第二端连接。本实施例中，所述电能表9为数字化电能表。
[0040]计算控制中心1，所述计算控制中心1与所述光以太网交换机8连接。
[0041 ] 时钟同步模块11，所述时钟同步模块11包括第一时钟同步模块1101、第二时钟同步模块1102、第三时钟同步模块1103，所述第一时钟同步模块1101与所述合并单元5连接，所述第二时钟同步模块1102与所述电能表9连接，所述第三时钟同步模块1103与所述计算控制中心10连接。本实施例中，所述第一时钟同步模块1101、所述第二时钟同步模块1102、所述第三时钟同步模块1103均为GPS时钟同步模块，所述GPS时钟同步模块内设置有秒脉冲装置和B码信号装置。
[0042]无线通信模块12，所述无线通信模块12包括第一无线通信模块1201、第二无线通信模块1202、第三无线通信模块1203，所述第一无线通信模块1201与所述合并单元5连接，所述第二无线通信模块1202与所述电能表9连接，所述第三无线通信模块1203与所述计算控制中心10连接。所述第一无线通信模块1201、所述第二无线通信模块1202、所述第三无线通信模块1203均为WIFI通信模块。
[0043]本实施例所述的变电站二次侧电能测量系统，包括:电压互感器、电流互感器、第一光发送器、第二光发送器、第一光接收器、第二光接收器、合并单元、光以太网交换机、电能表、计算控制中心、时钟同步模块、无线通信模块等。本发明解决了智能变电站合并单元距离远，现场检测不安全的问题，可以实现异地分布的合并单元以及支路的电能表的同步电能测量，测量数值准确，能够保持同步，提高了变电站的电能计量的准确性和可靠性。本装置具有方便、简洁、高效和安全等特点。
[0044]实施例2
[0045]如图2所示，本发明的变电站二次侧电能测量方法，包括如下步骤:
[0046]S1:选择变电站二次侧被测的合并单元5，通过光以太网交换机8使输出端对应接入电能表9的电压回路和电流回路。
[0047]S2:通过第一时钟同步模块1101、第二时钟同步模块1102、第三时钟同步模块1103分别对合并单元5、电能表9、计算控制中心1进行时间同步。
[0048]S3:电压互感器I进行测量获取第一电压测量值，并通过第一光发送器2发送到合并单元5，电流互感器3进行测量获取第一电流测量值，并通过第二光发送器4发送到合并单元5，合并单元5将第一电压测量值和第一电流测量值通过第一无线通信模块1201发送给计算控制中心10。
[0049]电能表9获取电能脉冲测量值，并通过第二无线通信模块1202发送给计算控制中心10。
[0050]S4:计算控制中心10通过第三无线通信模块1203接收第一电压测量值、第一电流测量值、电能脉冲测量值，并进行综合分析和计算，获取测量结果。
[0051]S5:完成测量。
[0052]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
【主权项】
1.一种变电站二次侧电能测量系统，其特征在于，包括: 电压互感器(I)，所述电压互感器(I)连接有第一光发送器(2); 电流互感器(3)，所述电流互感器(3)连接有第二光发送器(4); 合并单元(5)，所述合并单元(5)分别连接有第一光接收器(6)和第二光接收器(7)，所述第一光接收器(6)与所述第一光发送器(2)通信连接，所述第二光接收器(7)与所述第二光发送器(4)通信连接； 光以太网交换机(8)，所述光以太网交换机(8)的第一端与所述合并单元(5)连接； 电能表(9)，所述电能表(9)与所述光以太网交换机(8)的第二端连接； 计算控制中心(10)，所述计算控制中心(10)与所述光以太网交换机(8)连接； 时钟同步模块(I I )，所述时钟同步模块(I I)包括第一时钟同步模块(I 1I )、第二时钟同步模块(I 102 )、第三时钟同步模块(I 103)，所述第一时钟同步模块(1101)与所述合并单元(5)连接，所述第二时钟同步模块(I 102)与所述电能表(9)连接，所述第三时钟同步模块(1103)与所述计算控制中心(1)连接。2.根据权利要求1所述的变电站二次侧电能测量系统，其特征在于，还包括: 无线通信模块(12)，所述无线通信模块(12)包括第一无线通信模块(1201)、第二无线通信模块(1202)、第三无线通信模块(1203)，所述第一无线通信模块(1201)与所述合并单元(5)连接，所述第二无线通信模块(1202)与所述电能表(9)连接，所述第三无线通信模块(1203)与所述计算控制中心(1)连接。3.根据权利要求2所述的变电站二次侧电能测量系统，其特征在于: 所述第一无线通信模块(1201)、所述第二无线通信模块(1202)、所述第三无线通信模块(1203)均为WIFI通信模块。4.根据权利要求3所述的变电站二次侧电能测量系统，其特征在于: 所述电能表(9)为数字化电能表。5.根据权利要求4所述的变电站二次侧电能测量系统，其特征在于: 所述光以太网交换机(8)与所述合并单元(5)、所述电能表(9)、所述计算控制中心(10)采用光纤通信方式。6.根据权利要求5所述的变电站二次侧电能测量系统，其特征在于: 所述第一时钟同步模块(1101)、所述第二时钟同步模块(1102)、所述第三时钟同步模块(I 103)均为GPS时钟同步模块，所述GPS时钟同步模块内设置有秒脉冲装置和B码信号装置。7.—种变电站二次侧电能测量方法，其特征在于，包括如下步骤: S1:选择变电站二次侧被测的合并单元(5)，通过光以太网交换机(8)使输出端对应接入电能表(9)的电压回路和电流回路； S2:通过第一时钟同步模块(1101)、第二时钟同步模块(1102)、第三时钟同步模块(1103)分别对合并单元(5)、电能表(9)、计算控制中心(10)进行时间同步； S3:电压互感器(I)进行测量获取第一电压测量值，并通过第一光发送器(2)发送到合并单元(5)，电流互感器(3)进行测量获取第一电流测量值，并通过第二光发送器(4)发送到合并单元(5)，合并单元(5)将第一电压测量值和第一电流测量值通过第一无线通信模块(1201)发送给计算控制中心(10); 电能表(9)获取电能脉冲测量值，并通过第二无线通信模块(1202)发送给计算控制中心(10); S4:计算控制中心(10)通过第三无线通信模块(1203)接收第一电压测量值、第一电流测量值、电能脉冲测量值，并进行综合分析和计算，获取测量结果； S5:完成测量。
【文档编号】G01R22/10GK106093563SQ201610370582
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年5月27日
【发明人】王文庆
【申请人】东莞市联洲知识产权运营管理有限公司