专利名称：自动记录母兼旁电能表有效电量的方法及单元抄表终端的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自动记录母兼旁电能表有效电量的方法及单元抄表终端，该单元 抄表终端主要用于变电站以及电力系统的电量自动抄表与监控管理。
背景技术：
电力系统变电站的母兼旁电能表(全称为母联兼旁路电能表)，是一种具有两种 作用的电能表当它作母联运行时，所记录的电量只是两条母线之间交换的电量，不 是有效电量，不用作经济核算；但是，当该电能表用作旁路运行时，它替代的是某一 具体线路的电能表，此时所记录的电量就是所替代的这一线路的电量，此时所记录的 电量是有效电量，要用作贸易结算；由于变电站所用母兼旁电能表都是高供高计的电 能表，所记录的电量数据都很大，因此对时间准确性的要求就特别高，而当前绝大多 数的500kV以下的变电站都成了无人值守变电站，当要进行某条线路的旁路替代操作 时，目前采取的办法是派出抄表工作人员到变电站，记录开关动作的时刻，以及当 时电能表的底码；当恢复用作母联状态时，再去记录开关动作的时刻，以及当时电能 表的底码，然后进行有效电量的计算与记录。这种方法不但耗费一定的人力与物力， 而且人工抄读容易出错，准确性不高。
实际上，公知的对电量(电能计量装置)系统管理的最常用和最有效的办法是对 某电力单元(以下简称单元)的电量数据进行及时的比较与平衡计算，当该单元的输
入电量和输出电量之间出现了比较大的差别时，就可以判断该单元的用电情况或电能 计量装置一定处于非正常状态要么是有用户窃电现象，要么有电量的漏计现象，要 么电能计量装置本身出现了故障，需要及时査找问题，釆取必要的措施。
目前公知的抄表终端均不能对母兼旁电能表的有效电量进行甄别，所以当抄表终 端所管理的电力单元存在有母兼旁电能表时，抄表终端就无法实现对该电力单元进行 电量的准确分类、计算与智能管理，当该电力单元的用电情况处于非正常状态时，就 失去了判断依据，当真正出现用户窃电，电量的漏计，或是电能计量装置故障时，就 无法进行及时有效的处理，有可能导致大量的电量损失以及计量纠纷。
发明内容
本发明的目的，是提供一种自动记录母兼旁电能表有效电量的单元抄表终端，该 终端的数据通信接口与所管理的电力单元的所有输入输出电能表，包括一个或几个母 兼旁电能表的通信接口相连接。所说的单元抄表终端有一个开关I/O接口板，该开 关1/0接口板至少有一个输入端口，该输入端与旁路母线侧刀闸的辅助常开接点以及 交流电源串联；该开关I/0接口板的输出为一无源常开接点，与外部的报警信号回路 串联。
本发明的另一个目的是提供一种自动记录母兼旁电能表有效电量的方法，该方法
是
a) 所说的单元抄表终端循环读取开关I/O接口板输入侧的状态，当确认某一旁
路母线侧刀闸的状态为"开"状态时，单元抄表终端不读取所对应的母兼旁
电能表的表码；当确认某一旁路母线侧刀闸的状态为"合"状态时，单元抄 表终端立即通过数据通信接口读取所对应的母兼旁电能表的表码，并分段存
储(如5分钟)这些表码(数据)， 一直到该旁路母线侧刀闸开关的状态为"开"
状态为止。
b) 所说的单元抄表终端的主程序将所记录的母兼旁以及其它电能表的分段表码
进行差值处理即用后一时刻记录的表码减去前一时刻记录的表码数，该表 码数再乘上互感器的倍率，就是母兼旁以及其它电能表的有效电量。 C)所说的单元抄表终端循环地对每一时间间隔内的该单元所有输入电能表的有 效电量和输出电能表的有效电量分别进行累加计算，并进一步做如下的计算
所有输入电能表的有效电量和-所有输出电能表的有效电量和 p== - X100%
所有输入电能表的有效电量和 d)当计算出的p值超出规定值时，就说明该单元的电能计量装置或用电情况一
定处于非正常状态，单元抄表终端开关1/0接口板的输出信号有效，输出端
的常开接点闭合。
图1为本发明的单元抄表终端的硬件结构示意图； 图2为本发明的判断与报警系统方框图； 图3为本发明的主流程其中1单元抄表终端主板；2主机的键盘、鼠标、硬盘、显示器；3数据通信 接口 (与电能表连接)；4开关1/0接口板；5交流电磁继电器；6输入连接端子；7直
流控制继电器；8输出连接端子。 具体实施例
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1为本发明的硬件结构示意图，单元抄表终端由主板l，键盘、鼠标、硬盘、 显示器2和开关I/O接口板4组成。单元抄表终端通过主板1的数据通信接口 3—— CN35连接到所要抄读的电力单元的电能表，这些电能表是该电力单元的所有输入输出 电能表，其中包括一只或多只母联兼旁路电能表。其中的主板1为P0S564板；主板1 的CN1接口与开关I/O接口板4连接，开关I/O接口板的输入端有5——交流电磁继 电器KZ，型号为MY2NJ-AC220，开关I/O接口板4上的交流电磁继电器5的输入控 制端经输入连接端子6，与旁路母线侧刀闸的辅助常开接点以及交流电源串联，交流 电磁继电器5的转换触点与主板1的接口 CN1-1 (INO)连接，该交流电磁继电器5 的两个静触点分别连接高、低电位，转换触点通常与低电位的静触点连接；开关I/O 接口板的输出端有7——直流控制继电器KK,型号为943-lC-12DS，控制继电器7的 输入端与主板CNl-lO (+Vc)和CN1-4 (OUTO)连接，并由CN1-4 (OUTO)控制 一旦OUTO信号有效，CN1-4变为低电位，该控制继电器7的输出常开接点经输出连 接端子8与外部的报警信号回路串联。
结合图2、图3说明本发明的实施方法。
大家公知，当母兼旁电能表用作母联运行时，旁路母线侧刀闸的状态为"开"状 态，旁路母线侧刀闸的辅助常开接点也为开状态；当母兼旁电能表用作旁路替代运行 时，它所对应的旁路母线侧刀闸的状态为"合"状态，此时旁路母线侧刀闸的辅助常
开接点闭合。针对这种状态，本发明的单元抄表终端开关i/o接口板的输入侧连接旁
路母线侧刀闸的辅助常开接点。主程序在对电能表通信前，单元抄表终端的主程序首 先进入步骤21，看该表"是母兼旁电能表吗？"，若"Y"，则转入步骤22进一步对旁路母线侧刀闸的状态进行状态判别；若"N"，则进入步骤23 "分段读取电能表的 表码(数据)"；
若步骤22 "旁路母线侧刀闸为合？"为"Y"，则也转入步骤23 "分段读取电 能表的表码(数据)"
若步骤22 "旁路母线侧刀闸为合？"为"N"，则转入步骤30"读取下一只电能
表"；
以上过程是在"母兼旁状态判断单元11"，和"电能表数据采集器12"中完成的， 然后，将读取的电能表的表码(数据)分段存入"存贮器13";
步骤23 "分段读取电能表的表码(数据)"结束后，进入步骤24 "计算有效电 量"，即用后一时刻记录的表码减去前一时刻记录的表码数，再乘上互感器的倍率。
该过程在"有效电量计算器14"中进行；
再进入步骤25判断"单元内所有电能表均读取一轮？"若"N",则转入歩骤 30"读取下一只电能表"；若"Y"，则进入步骤26进一步判别"时间间隔是否小于 设定值？"若"Y"，也转入步骤30"读取下一只电能表"；若"N"，则进入步骤27， 对每一时间间隔内的该单元所有输入电能表的有效电量和输出电能表的有效电量分
别进行累加计算，并进行如下的计算
所有输入电能表的有效电量和-所有输出电能表的有效电量和
p= - X100%
所有输入电能表的有效电量和
上述计算过程在"加法器15"和"电量平衡计算器16"中进行。 上述计算结束后，进入步骤28判断"P值是否超出规定值？"，若"N"，则转
入步骤30 "读取下一只电能表"；若"Y"，则进入步骤29 "令OUTO信号有效，
并记录有关信息"，该过程在"计算结果判断单元17"中进行。
然后，程序仍旧返回步骤30 "读取下一只电能表"，继续工作。
本实用新型的有益效果是
(1) 结构特别简单，实施成本低；
(2) 程序容易实现，运行稳定可靠；
(3) 能够准确判断母联兼旁路电能表的有效电量，从而可以实现对整个单元有效
7电量的分类、计算与智能管理； (4)单元抄表终端通过对整个单元电量输入电能表的有效电量与输出电能表的有 效电量的累加及计算，当发现单元电量出现非正常情况时，能够即时发出报 警信号，使管理者能够及时发现用电过程中的异常问题，确保电力计量的准 确，公正，避免电量的损失以及不必要的计量纠纷。
8
权利要求
1. 一种自动记录母兼旁电能表有效电量的单元抄表终端，该终端的数据通信接口与所管理的电力单元的所有输入输出电能表，包括一个或几个母兼旁电能表的通信接口相连接，其特征是所说的单元抄表终端有一个开关I/O接口板，该开关I/O接口板的外部输入端口与旁路母线侧刀闸的辅助常开接点以及交流电源串联；该开关I/O接口板的外部输出端口为一无源接点，与报警信号回路串联。
2. 根据权利要求1所述的一种自动记录母兼旁电能表有效电量的单元抄表终端， 其特征是该终端的开关I/0接口板的至少有一个外部输入瑞口，这里有一只交流电磁继电器，该交流电磁继电器的输出端与主板的Digital 1/0接口 的IN端连接;继电器的控制输入端与旁路母线侧刀闸的辅助合常开接点以及 交流电源串联。
3. 根据权利要求1所述的一种自动记录母兼旁电能表有效电量的单元抄表终端，其特征是该终瑞的开关l/0接口板输出端有一只直流控制继电器，该直流控制继电器的输入端与由主板Digital 1/0接口的Vc和0UT连接，并由OUT 端控制，该直流控制继电器的常开接点与外接的报警信号回路串联。.
4. 根据权利要求l， 2， 3所述的准确计量母联兼旁路电能表有效电量的单元抄 表终端，其特征是所述单元抄表终端的主板采用POS板。
5. 根据权利要求l所述的一种准确计量母联兼旁路电能表有效电量的方法，其特征是本发明解决问题采用的方法和步骤是1) 所说的单元抄表终端循环读取开关I/O接口板输入侧的状态，当确认某一旁路母线侧刀闸的状态为"开"状态时，单元抄表终端不读取所对应的母兼旁电能表的表码；当确认某一旁路母线侧刀闸的状态为"合"状态时，单元抄表终端立即通过数据通信接口读取所对应的母兼旁电能表的表码，并分段存储这些表码(数据)，一直到该旁路母线侧刀闸开关的状态为"开"状态为止。2) 所说的单元抄表终端的主程序将所记录的母兼旁以及其它电能表的分段 表码先进行差值处理即用后一时刻记录的表码减去前一时刻记录的表码数，再乘上互感器的倍率，所得数据就是母兼旁以及其它电能表的有效电3) 所说的单元抄表终端的主程序将某一时间间隔内的该单元所有的输入电 能表的有效电量和输出电能表的有效电量分别进行累加计算，并进行如下 的计算所有输入电能表的有效电量和-所有输出电能表的有效电量和 p= - X100%所有输入电能表的有效电量和4) 当计算P值超出系统的规定值时，单元抄表终端Digital I/O的OUTO 信号有效，开关1/0接口板输出端的输出常开接点闭合。同时系统记录与 事件有关的信息。
全文摘要
本发明公开了一种自动记录母兼旁电能表有效电量的方法及单元抄表终端。其结构为该终端的数据通信接口与所管理的电力单元的所有输入输出电能表，包括一个或几个母兼旁电能表的通信接口相连接。所说的终端有一个开关I/O接口板，该接口板至少有一个输入端口，该输入端口与旁路母线侧刀闸的辅助接点连接，该终端通过读取外接的旁路母线侧刀闸的开关信号状态，决定是否读取母兼旁电能表的表码。该终端能够准确判断母兼旁电能表的有效电量，从而可以实现对整个单元有效电量的分类与计算；当发现单元电量出现不平衡状态超过规定值时，开关I/O接口板输出端常开接点闭合，发出报警信息，从而确保电能计量的准确，公正。
文档编号G01R11/00GK101487854SQ20091000272
公开日2009年7月22日 申请日期2009年1月14日 优先权日2008年1月15日
发明者宋嫄琳 申请人:宋嫄琳