专利名称：一种交流采样测量装置的数据校验装置和方法
技术领域：
本发明关于电力领域、特别关于电网中的采样测量校验领域，具体的讲是一种交 流采样测量装置的数据校验装置和方法。
背景技术：
电力系统厂站综合自动化系统因其具有自动化程度高、技术先进、运行可靠等诸 多优点，已广泛应用于各级电厂、变电站。随着电力系统综合自动化设备的广泛引用，各种 型号的交流采样测量装置也不断的进入监测和校验工作范围。交流采样测量装置是电力系统监测电测量广泛使用的重要设备，特别是取代指针 式仪器仪表后，已是必不可少的主要设备，交流采样测量装置主要包括各电测量采集、计 算、存储等。根据国家电网公司Q/GDW 140-2006《交流采样测量装置运行检验管理规程》 及“国家电网营销(2005) 347”号《交流采样测量装置校验规范》须定期校验交流采样测量 装置装置，至少应每年现场实负荷校验一次、每3年现场虚负荷校验一次。目前采用的交流采样测量装置(以下简称“交采装置”)的校验方式是人工现场 定期校验，将标准表的电流回路串接到被校验交采装置的电流回路中，标准表的电压回路 并接到被校验交采装置的电压回路上，由2人同时读取标准表和交采装置显示的电量值， 经过计算得出交采装置的校验误差。这种方式得主要问题在于1、现场校验需在二次电压、电流回路上进行带电操作， 易发生电流回路开路，电压回路短路的安全事故；2、现场检测周期长，无法实时监测运行 中的交流采样测量装置误差；3、现场校验工作量大，现在交采装置已普遍的应用在500kV、 220kV变电站，llOkV变电站更是遍布整个电网的供电枢纽等问题；4、不能及时发现在周期 检测之间发生的故障，如超差、错接线、设备损坏等问题。中国专利申请91106409. 5、00211787公开的内容引入方式将其合并于此，以作为 本发明的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种交流采样测量装置的数据校验装置，能对在线运行交 流采样测量装置进行实时误差自动校验。本发明的另一目的在于提供一种交流采样测量装置的数据校验方法，能对在线运 行交流采样测量装置进行实时误差自动校验的方法。为了实现上述目的，本发明实施例提供一种交流采样测量装置的数据校验装置， 该装置包括测量数据获取单元，连接于所述的交流采样测量装置，用于获得该交流采样测 量装置的电测量数据；标准数据获取单元，连接于所述的交流采样测量装置的同一回路中， 用于获得该回路的标准电测量数据；误差比较单元，用于比较所述的电测量数据和标准电 测量数据，获得电测量比较数据。为了实现上述目的，本发明实施例还提供一种交流采样测量装置的数据校验方法，该方法包括获得交流采样测量装置的电测量数据；获得该交流采样测量装置同一回 路的标准电测量数据；比较所述的电测量数据和标准电测量数据，获得电测量比较数据。本发明实施例的有益效果在于，提供一种可以对在线运行交流采样测量装置进行 实时误差自动校验的方法；；降低了校验工作的成本；提高了电力系统的安全性和稳定性。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明提供的交流采样测量装置的数据校验装置的原理图；图2是本发明实施例提供的一种交流采样测量装置的数据校验装置的结构图；图3是本发明实施例提供的一种交流采样测量装置的数据校验装置的结构图；图4是本发明实施例提供的交流采样测量装置的数据校验装置中回路切换单元 的结构图；图5是本发明实施例提供的交流采样测量装置的数据校验装置中电流开路保护 单元的电路示意图；图6是本发明实施例提供的交流采样测量装置的数据校验装置中电压短路保护 单元的电路示意图；图7是本发明实施例提供的一种交流采样测量装置的数据校验方法的流程图；图8是本发明一实施例提供的交流采样测量装置的数据校验装置的结构示意图；图9是本发明另一实施例提供的交流采样测量装置的数据校验装置的结构图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例提供一种交流采样测量装置的数据校验装置和方法。以下结合附图 对本发明进行详细说明。本发明提供的交流采样测量装置的数据校验装置(以下简称监测系统)是集信 号、数据采集与处理、数据库管理、现场交流采样测量装置误差自动校验、状态监测、报警、 通讯于一体的监测系统。主要功能包括本地控制校验交流采样测量装置的误差、报警、远 程控制校验交流采样测量装置的误差等功能，存储测试数据，对下载的数据实现自动存储， 形成误差报表。如图1所示，为本发明提供的交流采样测量装置的数据校验装置的原理图，其中 包括在现场监测系统内部配备高准确度等级的标准表，通过多级切换装置采集标准表电 压、电流、频率等信号，数据处理的电测量数据与被校验线路的电测量数据比较并计算误 差、记录结果，当比较判定被校验回路超差则提示报警。变电站内的多个回路，由校验系统
4控制切换不同线路，可进行循环检测。如图2所示，为本发明提供的交流采样测量装置的数据校验装置的结构图，其中， 测量数据获取单元201，连接于所述的交流采样测量装置，用于获得该交流采样测量装置的 电测量数据；标准数据获取单元202，连接于所述的交流采样测量装置的同一回路中，用于获得 该回路的标准电测量数据；误差比较单元203，用于比较所述的电测量数据和标准电测量数据，获得电测量比 较数据。通过上述实施例提供的交流采样测量装置的数据校验装置可以解决目前不能有 效、适时测试在运交流采样测量装置误差的问题；并且不需现场操作。如图3所示，为本发明提供的一种交流采样测量装置的数据校验装置的结构图， 其中，测量数据获取单元，连接于所述的交流采样测量装置，用于获得该交流采样测量装置 的电测量数据，该电测量数据包括电压值、电流值、相位值、功率值和频率值。标准数据获取单元，连接于所述的交流采样测量装置的同一回路中，用于获得该 回路的标准电测量数据；误差比较单元，用于比较所述的电测量数据和标准电测量数据，获得电测量比较 数据。回路切换单元，分别连接于多个交流采样测量装置的回路和所述的标准数据获取 单元，用于切换标准数据获取单元与被校验交流采样测量装置的回路的连接。控制单元，用于控制回路切换单元切换回路；该控制单元包含报警单元，用于储存 比较报警数据，并在所述的电测量比较数据大于所述的比较报警数据时发出警报。电流开路保护单元和电压短路保护单元，用于保护电压、电流回路。如图4所示，为本发明提供的交流采样测量装置的数据校验装置中回路切换单元 的结构图，该回路切换单元由两级切换组成第一级切换单元由64个线路组成，每个线路由三相六线电流输入信号、三相四线 电压输入信号组成，同时采用了电流回路开路保护单元和电压回路短路保护单元；交采监 测控制单元发出第一级、第二级控制信号，保证第一级的64个线路只有一个线路信号进入 数据采集。如图5所示，为本发明提供的交流采样测量装置的数据校验装置中电流开路保护 单元的电路示意图，当该电流开路保护单元连接的回路未被选中时，开关JRa不闭合、开关 互JRb闭合，互感器二次电流经JRb构成完整闭合回路，报警电压U0 = 0，不启动报警单元。当该回路被选中时，JRa闭合，JRb打开，互感器二次电流经JRa及标准表(标准数 据获取单元)电流回路构成完整闭合回路，报警电压U0 = 0，不启动报警单元。当被保护区域发生开路时，互感器二次电流正半波经Dl、D3构成完整闭合回路， 负半波经D2、D4构成完整闭合回路，电流互感器仍然处于正常工作状态。报警电压U0兴0， 启动报警单元，提示被保护区域发生电流开路故障。如图6所示，为本发明提供的交流采样测量装置的数据校验装置中电压短路保护 单元的电路示意图，当该电压短路保护单元连接的回路未被选中时，TRa不闭合，熔断保护 器B上无电压降，报警电 U0 = 0，不启动报警单元。
当本回路被选中时，TRa闭合，被保护区域未发生短路时，报警电压U0 = 0，不启动
报警单元。当被保护回路发生短路时，熔断保护器B上承受全部二次电压，电压互感器仍然 处于正常工作状态。报警电压U0兴0，启动报警单元。提示被保护区域发生电压短路故障。如图7所示，为本发明提供的一种交流采样测量装置的数据校验方法的流程图， 该方法用于对现有交流采样测量装置的数据进行检测和校验，包括步骤步骤701，通过数据获取单元获得交流采样测量装置的电测量数据；该电测量数 据包括电压值、电流值、相位值、功率值和频率值等。步骤702，将标准表连接被测交流采样测量装置的同一回路，获得该交流采样测量 装置同一回路的标准电测量数据；步骤703，比较所述的电测量数据和标准电测量数据，获得电测量比较数据。其中，本发明另一实施例提供的方法还包括步骤通过回路切换单元切换所述的 标准数据获取单元与被校验交流采样测量装置的回路的连接。其中，本发明另一实施例提供的方法还包括步骤在所述的电测量比较数据大于 所述的比较报警数据时通过报警单元发出警报。本发明提供的交流采样测量装置的数据校验装置按积木式结构设计，具体包括 变电站端在线实负荷校验装置和系统主站远端操作。在线负荷校验装置包括电流电压切换 装置、标准表、数据处理及通讯控制器、地调及网调工作站等部分。数据处理及通讯控制器 完成数据的采集、存储、维护、上传及通讯等功能，地调及网调工作站主要实现数据的查询、 分析和诊断等功能。系统主站和厂站端远程监测终端装置采用基于TCP/IP协议的网络通 信方式。其开发及应用流程主要包括1.开发校验装置的软件系统；2.设计交流采样测量装置电测量采集子系统；3.设计标准表电测量采集子系统；4.设计交流采样测量装置及标准电测量值的比对子系统；5.设计研制电流电压切换装置控制屏；6.设计研制在线负荷校验装置控制屏；7.现场安装、调试、试运行；本发明实施例提供的交流采样测量装置包括现场多路互感器二次回路的电压、 电流等信号接入回路切换装置，由数据处理及通讯控制器负责控制回路切换装置进行选 通，经回路切换装置选通后的互感器二次回路接入监视标准表，由数据处理及通讯控制器 对标准表数据进行采集和处理。数据处理及通讯控制器负责将来自远动工作站的测量数据 和监视标准表的测量数据进行误差比对及监测，并可通过数据网远传被检测的数据。如图8和图9所示，为本发明另一实施例提供的交流采样测量装置的数据校验装 置的结构示意图和结构图，主要包括数据处理及通讯控制器(或PC控制器)、回路切换装置、监视标准表、辅助供电电 源、测量回路输入端子排等。数据处理及通讯控制器(交采监测控制装置)变电站检测装置控制核心。主要
6有五方面的功能1、控制回路切换装置对互感器二次回路进行选通；2、控制监视标准表对选通的回路进行测量；3、通过远动工作站获取交流采样测量装置的测量数据；4、处理交流采样测量装置和监视标准表的测量数据并得到实时误差；5、负责远程控制服务器的操作或数据请求。回路切换装置包括‘电流回路切换模块’和‘电压回路切换模块’，两级切换的技 术，最多实现对多电压、电流的切换采用了二级实现对多回路的控制对输入的多回路电压、 电流信号进行调理，保证每一状态仅有相同回路的电压及电流输出，接受回路切换信号的 控制，对测试通道进行切换。电流回路切换模块使用了保证回路不开路技术，电压回路切换 模块使用了电压短路保护技术。监视标准表提供高准确度级别的测试电量值，主要包括电压、电流、相位、功率、 频率等电测量。在上述实施例中，交采监测控制装置的控制功能为1.地调和华北网调可分别控制远动工作站(交流采样测量装置)和通过交采监测 控制装置控制在线实时误差监测控制装置；2.远动工作站(交流采样测量装置)接受地调和华北网调命令并可向其传送数 据；3.交流采样测量装置在线实时误差监测控制装置接受地调和华北网调命令并可 向其传送数据；4.交流采样测量装置在线实时误差监测控制装置可以自控完成线实时误差校验 并将数据上传到地调和华北网调；5.交流采样测量装置在线实时误差监测控制装置在接到地调或华北网调或操作 员校验误差任务后，①.向电流、电压切换装置发出切换命令，使电流、电压切换装置按命 令要求接通被校验线路的电流、电压回路，标准表将该被校验线路的数据经采集、计算、数 据处理送到交流采样测量装置在线实时误差监测控制装置的数据比较单元；②.打开交采 信息处理控制门，使交流采样测量装置的被校验线路数据经过处理送至交流采样测量装置 在线实时误差监测控制装置的数据比较单元；③.将①②的数据经比较、计算完成对该回 路的误差校验，并可送至地调和华北网调。本发明上述实施例带来的有益效果为可以解决目前不能有效、适时测试在运交 流采样测量装置误差的问题；建立交流采样测量装置时标数据系统；不用停电，减少停电 试验工作量和维护(不需申请停、送电)；极大降低常规校验工作量，提高工作效率；减少维 护成本(人员的出差、交通等)；实现计量设备检测从传统人工现场方式向自动进行检测转 变，提高系统供电可靠性，提高设备维护效率；减少了大量的现场操作，提高了系统运行的 安全性、稳定性，保证电网运行的经济性、可靠性；提高了电力用户的用电质量。在本发明推广应用后，可以建立华北乃至全国电网220kV、550kV所有变电站校验 装置，可以取代现有的人工校验方式，提高工作效率、减轻劳动强度，实现及时把握交流采 样测量装置的运行状况，为电网管理人员提供趋势分析、预警和控制的辅助决策。确保交流 采样测量准确可靠必然给电网带来可观的经济利益。随着技术的提高和应用成熟，可进一步推广到110kV、35kV系统及发电厂。以上所述的具体实施方式
，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步 详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式
而已，并不用于限定本发明 的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含 在本发明的保护范围之内。以上所述的具体实施方式
，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步 详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式
而已，并不用于限定本发明 的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含 在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种交流采样测量装置的数据校验装置，其特征在于，所述的装置包括测量数据获取单元，连接于所述的交流采样测量装置，用于获得该交流采样测量装置的电测量数据；标准数据获取单元，连接于所述的交流采样测量装置的同一回路中，用于获得该回路的标准电测量数据；误差比较单元，用于比较所述的电测量数据和标准电测量数据，获得电测量比较数据。
2.根据权利要求1所述的交流采样测量装置的数据校验装置，其特征在于，所述的装 置还包括回路切换单元，分别连接于多个交流采样测量装置的回路和所述的标准数据获取单 元，用于切换标准数据获取单元与被校验交流采样测量装置的回路的连接。
3.根据权利要求1所述的交流采样测量装置的数据校验装置，其特征在于，所述的装 置还包括报警单元，用于储存比较报警数据，并在所述的电测量比较数据大于所述的比较报警 数据时发出警报。
4.根据权利要求2所述的交流采样测量装置的数据校验装置，其特征在于，所述的回 路切换单元包括电流回路切换单元，用于使所述的标准数据获取单元的电流回路串连到被校验交流采 样测量装置的电流回路；电压回路切换单元，用于使所述的标准数据获取单元的电压回路并连到被校验交流采 样测量装置的电压回路。
5.根据权利要求4所述的交流采样测量装置的数据校验装置，其特征在于，所述的电 流回路切换单元还包括开路保护单元和开路报警单元；其中，所述的开路保护单元用于在被保护回路发生开路时发送开路报警信号至所述的 开路报警单元，该开路报警单元根据所述的开路报警信号发出警报。
6.根据权利要求4所述的交流采样测量装置的数据校验装置，其特征在于，所述的电 压回路切换单元包括短路保护单元和短路报警单元，其中，所述的短路保护单元用于在被保护回路发生短路时保护该回路并发送短路报警 信号至所述的短路报警单元，所述的短路报警单元根据所述的短路报警信号发出警报。
7.根据权利要求1所述的交流采样测量装置的数据校验装置，其特征在于，所述的电 测量数据和标准电测量数据包括电压值、电流值、相位值、功率值和频率值。
8.一种交流采样测量装置的数据校验方法，其特征在于，所述的方法包括获得交流采样测量装置的电测量数据；获得该交流采样测量装置同一回路的标准电测量数据；比较所述的电测量数据和标准电测量数据，获得电测量比较数据。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的方法还包括切换所述的标准数据获取单元与被校验交流采样测量装置的回路的连接。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的方法还包括在所述的电测量比较数据大于所述的比较报警数据时发出警报。
全文摘要
本发明提供一种交流采样测量装置的数据校验装置和方法，该装置包括测量数据获取单元，连接于所述的交流采样测量装置，用于获得该交流采样测量装置的电测量数据；标准数据获取单元，连接于所述的交流采样测量装置的同一回路中，用于获得该回路的标准电测量数据；误差比较单元，用于比较所述的电测量数据和标准电测量数据，获得电测量比较数据。本发明提供了一种可以对在线运行交流采样测量装置进行实时误差自动校验的方法和系统；降低了校验工作的成本；提高了电力系统的安全性和稳定性。
文档编号G01R35/00GK101852844SQ20091008141
公开日2010年10月6日 申请日期2009年4月3日 优先权日2009年4月3日
发明者房亚忠, 王焱, 王耀鑫, 韩锴 申请人:华北电力科学研究院有限责任公司;华北电网有限公司