二次回路压降监测系统及方法与流程

本发明涉及二次回路校验领域，尤其涉及一种二次回路压降监测系统及方法。

背景技术：

目前的二次回路压降远程校验技术主要是在现场设置标准计量装置，通过电流电压回路切换的方式，实现对现场多个电能表的误差校验，并将校验结果传回远程主站。但此校验方法存在着标准装置受现场环境影响大、切换回路复杂、监控数据有限等问题，不能对电能表的误差进行实时监测。每次在对电能表进行现场精度测试时，需要将被检表的电流回路与标准表串联、被检表的电压回路与标准表并联，这样就要对计量屏上的接线端子进行松开和旋紧等操作，多次操作以后常有接线端子松动或滑丝等现象，存在较大的故障隐患。并且由于现场不具备试验条件，因此需要将现场设备拆装并送到指定实验室进行检定或校准，即应像正常业务开展，由耗费大量的人力物力财力，为使用单位增加很多负担。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种实时、准确、操作简便的远程校验计量装置，用于二次回路压降监测。

为了达到上述目的，本发明提出了一种二次回路压降监测系统，包括：第一校验采样终端、第二校验采样终端以及校验终端；所述第一校验采样终端连接于二次回路的电压互感器出口端，用于采集所述二次回路的电压互感器出口端的电压波形信号，并将其发送给所述校验终端；所述第二校验采样终端连接于所述二次回路的电能表输入端，用于采集所述二次回路的电能表输入端的电压波形信号，并将其发送给所述校验终端；所述校验终端接收所述电压互感器出口端的电压波形信号与电能表输入口端的电压波形信号，并计算所述二次回路的电压互感器二次回路压降。

进一步地，还包括第一隔离变压器，所述的第一校验采样终端通过第一隔离变压器连接二次回路的电压互感器出口端。

进一步地，还包括第二隔离变压器，所述的第二校验采样终端通过第二隔离变压器连接二次回路的电能表输入端。

进一步地，所述校验终端连接于所述第一校验采样终端与第二校验采样终端的连接方式为无线连接。

进一步地，所述第一校验采样终端与第二校验采样终端采用同步模块进行同步。

进一步地，所述同步模块为高精度gps授时模块。

进一步地，还包括同步电缆，所述同步电缆连接于所述第一校验采样终端与第二校验采样终端，用于传送同步信号或/及测试数据。

进一步地，所述第一校验采样终端与第二校验采样终端为多个，用于采集多个二次回路的电压互感器出口端的电压波形信号与电能表输入端的电压波形信号，并将其发送给所述校验终端。

为了达到上述目的，还提出了一种二次回路压降监测方法，包括：使用第一校验采样终端采集二次回路的电压互感器出口端的电压波形信号；使用第二校验采样终端采集所述二次回路的电能表输入端的电压波形信号；使用校验终端根据所述电压互感器出口端的电压波形信号和电能表输入端的电压波形信号，计算所述二次回路的电压互感器二次回路压降。

进一步地，所述使用第一校验采样终端采集二次回路的电压互感器出口端的电压波形信号的步骤与使用第二校验采样终端采集所述二次回路的电能表输入端的电压波形信号的步骤为同步实施。

本发明的有益效果在于，通过本发明在二次回路的首端与末端，也就是电压互感器的二次侧的端口以及电能表的输入端口，同时测量两处的电压数据并计算二次回路的压降，达到监测二次回路压降的目的，同步测量能有效保证角差的测量精度，并且安装方便无需额外架设线缆，可以实现实时监测。

附图说明

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一简单地介绍，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为本发明实施例的二次回路压降监测系统与二次回路的连接示意图。

图2为本发明实施例的电压互感器二次回路压降测量原理图。

图3为本发明实施例的电压互感器二次回路电压向量图。

图4为本发明另一实施例的二次回路压降监测系统与二次回路的连接示意图。

图5为本发明实施例的二次回路压降监测方法的流程图。

具体实施方式

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，本领域相关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，都属于本发明的保护的范围。

在电网企业同用户结算的关口处，需要安装电能计量设备。在实际电路中，电压互感器的一次侧连接于一次回路，二次侧连接于二次回路。该二次回路是由二次设备互相连接，构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路。由于二次回路中导线较长，并且还有各种接点，并且在二次回路的末端或中间部位会接有各种负载，所以就会产生二次回路的压降。二次回路上的压降会导致电能表端子上的电压不等于电压互感器二次侧的端口电压，其幅值和相位都会发生变化，从而给电能和功率的测量带来误差。本发明的主要采用在二次回路的首端与末端，也就是电压互感器的二次侧的端口以及电能表的输入端口，同时测量两处的电压数据并计算二次回路的压降，从而实现监测二次回路压降的目的。主要用于变电站内的发电上网关口、跨网结算关口及重要用户计量二次回路电压互感器压降的校验。其它情况，可根据计量装置重要程度、二次回路长短电能表准确度等级配置高速采集终端的采集路数，实现电压互感器二次回路压降的监测。

图1为本发明实施例的二次回路压降监测系统与二次回路的连接示意图。如图1所示，本实施例提出的二次回路压降监测系统包括：第一校验采样终端、第二校验采样终端以及校验终端；所述第一校验采样终端连接于二次回路的电压互感器出口端，用于采集所述二次回路的电压互感器出口端的电压波形信号，并将其发送给所述校验终端；所述第二校验采样终端连接于所述二次回路的电能表输入端，用于采集所述二次回路的电能表输入端的电压波形信号，并将其发送给所述校验终端；所述校验终端接收所述电压互感器出口端的电压波形信号与电能表输入口端的电压波形信号，并计算所述二次回路的电压互感器二次回路压降。

图2为本发明实施例的电压互感器二次回路压降测量原理图，图3为本发明实施例的电压互感器二次回路电压向量图。结合图2与图3所示，以三相电中任一单相的二次回路为例，本实施例的二次回路压降监测系统监测电压互感器二次回路压降的计算原理如下：

电压互感器二次回路压降分为比差f和角差δ，比差f为电压互感器出口端和电能表输入端之间电压的幅值差相对于二次实际电压值的百分数，角差δ为电压互感器出口端和和电能表输入端之间电压的相位差。

电压互感器二次线路压降的计算公式为：

电压互感器二次回路的比差值为：

电压互感器二次回路压降的角差值为：

为第一校验采样终端测量的二次回路的电压互感器出口端的电压向量，ut为其幅值；为第二校验采样终端测量的二次回路的电能表输入端的电压向量,um为其幅值；图3中i为pt负载电流；r为电压互感器二次线路电阻(包括电缆电阻、保险、开关及接头等的电阻))；f为电压互感器二次回路压降的比差，δ为电压互感器二次回路压降的角差。

具体实施时，第一校验采样终端与第二校验采样终端在出厂校准时，采用同步多点校准方法，尽可能保证第一校验采样终端与第二校验采样终端误差一致，避免仪器本身误差对测量结果造成影响。第一校验采样终端与第二校验采样终端采用数字采样方式进行采集电压波形信号，由于变电站电压一般都比较稳定，不会存在宽范围波动，第一校验采样终端测量互感器输出电压时可以将量程调至最大位置，能够最大限度的发挥24位ad采样芯片的性能，采样精度基本可达到0.5‰，基本能够保证二次回路压降的测量。第一校验采样终端与第二校验采样终端在测量时，电压回路取样采用高阻抗法，输入阻抗2mω以上，不会因接入了校验监测设备破坏原有二次回路的状态。

具体实施时，在第一校验采样终端与二次回路的电压互感器出口端之间，可增设第一隔离变压器，所述的第一校验采样终端通过第一隔离变压器连接二次回路的电压互感器出口端，通过第一隔离变压器的一次侧与二次侧的隔离作用保护第一采样终端，同时也可以隔离危险电压保护人身安全。同样的，在第二校验采样终端与二次回路的电能表输入端之间，也可增设第二隔离变压器，所述的第二校验采样终端通过第二隔离变压器连接二次回路的电能表输入端，也可以实现隔离保护第二采样终端，隔离危险电压保护人身安全的作用。

具体实施时，校验终端连接于第一校验采样终端与第二校验采样终端的连接方式为无线连接，可以避免铺设测量电缆，方便监测，可以实现实时监测。为了保证测量时间同步，第一校验采样终端与第二校验采样终端采用同步模块进行同步，通过高精度同步信号，能有效保证角差的测量精度，同步模块为高精度gps授时模块。同步模块可以优选为瑞士生产的lea-6tgps模块，其能为需要位置信息的应用提供精确的gps授时服务，该gps模块能够配置输出的时间脉冲频率，通过使用量化误差信息去补偿时间脉冲中的颗粒误差。当第一校验采样终端与第二校验采样终端在固定位置下运行时，gps模块可以在只有一颗卫星可见度的情况下进行授时。这意味着即使在gps卫星信号条件不利或天空可见度不佳的情况下也能输出准确的时间信息。该模块的内置的时标和计数器能够对外部事件输入进行精确的时间测量。当主从校验采集终端处于卫星信号屏蔽区域时，可采用专用的同步电缆、同步光纤等方式进行同步，只是需要布设同步电缆、光纤，该同步电缆或光线连接于所述第一校验采样终端与第二校验采样终端，用于传送同步信号或/及测试数据，同样起到保证二次回路的电压互感器出口端的电压波形信号与二次回路的电能表输入端的电压波形信号同时监测的作用。

图4为本发明另一实施例的二次回路压降监测系统与二次回路的连接示意图。如图4所示，第一校验采样终端与第二校验采样终端为多个，用于采集多个二次回路的电压互感器出口端的电压波形信号与电能表输入端的电压波形信号，并将其发送给校验终端。该校验终端设置于计量远程校验主站内，接收多个二次回路的电压互感器出口端的电压波形信号与电能表输入端的电压波形信号，对其进行计算，计算出各个二次回路的压降后，将监测结果提供给技术人员，方便技术人员对多个二次回路进行统一监测与管理，并且节省了人力消耗。

在介绍了本发明实施例的一种二次回路压降监测系统之后，接下来，对本发明实施例的一种二次回路压降监测方法进行介绍。

图5为本发明实施例的二次回路压降监测方法的流程图。如图5所示，本实施例提出的二次回路压降监测方法，包括：

s100，使用第一校验采样终端采集二次回路的电压互感器出口端的电压波形信号；

s200，使用第二校验采样终端采集所述二次回路的电能表输入端的电压波形信号；

s300，使用校验终端根据所述电压互感器出口端的电压波形信号和电能表输入端的电压波形信号，计算所述二次回路的电压互感器二次回路压降。

在具体实施时，为了保证测量时间同步，使用第一校验采样终端采集二次回路的电压互感器出口端的电压波形信号的步骤s100与使用第二校验采样终端采集所述二次回路的电能表输入端的电压波形信号的步骤s200为同步实施，第一校验采样终端与第二校验采样终端采用同步模块进行同步，通过高精度同步测量，能有效保证角差的测量精度。

本发明的有益效果在于，通过本发明通过在二次回路的首端与末端，也就是电压互感器的二次侧的端口以及电能表的输入端口，同时测量两处的电压数据并计算二次回路的压降，达到监测二次回路压降的目的，同步测量能有效保证角差的测量精度，并且安装方便无需额外架设线缆，可以实现实时监测。

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。