一种台区智能线损分析装置的制作方法

本发明涉及低压配电网技术领域，尤其涉及一种台区智能线损分析装置。

背景技术：

电能在电力传输过程中可能会造成一部分电能损耗，即线损，线损率是评价电力系统性能的重要性能参数。造成线损异常还可能是由于户变关系错误、计量装置故障或存在用户窃电等现象，如由于配电网中用户电表不规则分布，会存在两个或多个台区变压器在一起或附近等情况，使得变户关系混乱，往往出现现场实际已在用电，但是系统还没录入用户信息进行抄表，导致总分表计费电量不同期，产生台区线损率异常；而计量装置故障和用户窃电也是影响低压台区线损的主要因素，其中窃电方式包括绕越计量装置窃电和破坏计量装置的计量准确度两种。

目前针对台区线损的确定，通常是采用计量数据统计的方式，即通过用电采集系统实现台区总表和各户表的定时抄表，再由各抄表数据与台区总表数据进行对比，确定存在的线损。但是该类方式仅能够粗略的确定整个台区的线损，无法确定是否存在上述户变关系错误、计量装置故障或存在用户窃电等问题，而台区用户数量众多、台区内通常拓扑结构、线路复杂，配变台区线路分支多，供电用户范围广，一旦发现线损异常台区，也无法定位台区具体线损的故障线路、故障点，若发生窃电，无法快速确定窃电排查区域，且窃电现象通常比较分散，故障点的排查较为困难。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、成本低、能够实现台区线损智能分析且分析精度高、便于快速故障定位的台区智能线损分析装置。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种台区智能线损分析装置，包括：

计量单元，用于实时监测所处台区分支线路的计量数据，发送给所述线损分析单元；

自动抄表单元，用于实时抄读用户计量表箱中各户表的计量数据，发送给所述线损分析单元；

拓扑识别单元，用于获取识别所处台区、分支线路的拓扑识别信号，发送给所述线损分析单元；

线损分析单元，用于接收所述台区分支线路的计量数据或用户计量表箱中各户表的计量数据以及接收所述拓扑识别信号，根据所述拓扑识别信号将接收到的计量数据进行比较，得到台区分支线路或线损用户计量表箱的线损输出。

作为本发明的进一步改进：所述拓扑识别单元包括台区识别子单元以及分支识别子单元，所述台区识别子单元接收用于识别所处台区、相位的台区识别信号，根据接收到的所述台区识别信号确定得到所处的台区、相位，所述分支识别子单元接收用于识别所处分支线路的分支识别信号，根据接收到的所述分支识别信号确定得到所处的分支线路。

作为本发明的进一步改进：所述线损分析单元包括分支线损分析子单元以及表箱线损分析子单元，所述分支线损分析子单元根据所述拓扑识别信号获取所述计量单元监测到的所处分支线路的总计量数据、各分支计量数据进行比较，得到分支线路线损，所述表箱线损分析子单元获取用户计量表箱侧的所述计量单元的计量数据，并与所述自动抄表单元抄读到的用户计量表箱中各户表的计量数据进行比较，得到用户表箱的线损。

作为本发明的进一步改进：还包括用于数据传输的数据传输单元，所述数据传输单元分别与所述计量单元、自动抄表单元、拓扑识别单元以及线损分析单元连接。

作为本发明的进一步改进：还包括用于监测接入线路的电参量的电参量监测单元，所述电参量监测单元与所述数据传输单元连接。

作为本发明的进一步改进：所述计量单元、自动抄表单元、拓扑识别单元以及线损分析单元集成布置在一壳体内。

作为本发明的进一步改进：所述壳体上设置有多路电流电压接口以及多路数据通信接口，所述数据通信接口包括红外通信接口、rs485通信接口、无线通信接口中的一种或多种。

作为本发明的进一步改进：所述壳体上还设置有用于显示运行状态数据的显示单元。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明通过由计量单元、自动抄表单元、拓扑识别单元以及拓扑识别单元构成一套台区智能线损分析装置，可以分别实现台区线路用电量的计量、户表数据的抄读以及台区拓扑结构的自动识别功能，同时充分的利用台区拓扑结构、户变关系来实现线损的智能分析，将该台区智能线损分析装置布置在台区所需线路节点位置处，即可自动实现线路用电量计量、户表数据的抄读、台区拓扑结构的自动识别以及线损的智能分析，从而在发现线损异常台区后，利用该装置可便于判别是否存在户变关系错误、计量装置故障或存在用户窃电等问题以及定位具体的故障线路、故障点。

2、本发明台区智能线损分析装置设置在台区所需线路节点位置处后，可自动识别装置所处的台区、相位以及分支线路，实现台区拓扑结构的智能分析，由台区拓扑结构可明确装置的归属关系，从而结合台区拓扑结构将计量数据按照总、分关系即可计算出对应节点位置处的线损，实现不同分支节点位置的精确线损分析。

附图说明

图1是本实施例台区智能线损分析装置的结构示意图。

图2是本发明具体应用实施例中应用台区智能线损分析装置的原理示意图。

图例说明：1、计量单元；2、自动抄表单元；3、拓扑识别单元；4、线损分析单元；41、分支线损分析子单元；42、表箱线损分析子单元；5、数据传输单元；6、电参量监测单元；7、壳体。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

如图1所示，本实施例台区智能线损分析装置，包括：

计量单元1，用于实时监测所处台区分支线路的计量数据，发送给线损分析单元4；

自动抄表单元2，用于实时抄读用户计量表箱中各户表的计量数据，发送给线损分析单元4；

拓扑识别单元3，用于获取识别所处台区、分支线路的拓扑识别信号，发送给线损分析单元4；

线损分析单元4，用于接收台区分支线路的计量数据或用户计量表箱中各户表的计量数据以及接收拓扑识别信号，根据拓扑识别信号将接收到的计量数据进行比较，得到台区分支线路或线损用户计量表箱的线损输出。

本实施例通过由计量单元1、自动抄表单元2、拓扑识别单元3以及拓扑识别单元3构成一套台区智能线损分析装置，可以同时实现台区线路用电量的计量、户表数据的抄读以及台区拓扑结构的自动识别功能，同时充分的利用台区拓扑结构、户变关系来实现线损的智能分析，将上述台区智能线损分析装置布置在台区所需线路节点位置处，即可自动实现线路用电量计量、户表数据的抄读、台区拓扑结构的自动识别以及线损的智能分析，从而在发现线损异常台区后，利用上述装置可便于判别是否存在户变关系错误、计量装置故障或存在用户窃电等问题以及定位具体的故障线路、故障点。

本实施例中，拓扑识别单元3包括台区识别子单元以及分支识别子单元，台区识别子单元接收用于识别所处台区、相位的台区识别信号，根据接收到的台区识别信号确定得到所处的台区、相位，分支识别子单元接收用于识别所处分支线路的分支识别信号，根据接收到的分支识别信号确定得到所处的分支线路。将上述台区智能线损分析装置设置在台区所需线路节点位置处后，由拓扑识别单元3可自动识别装置所处的台区、相位以及分支线路，实现台区拓扑结构的智能分析，由台区拓扑结构可明确装置的归属关系，从而结合得到的台区拓扑结构将计量数据按照总、分关系即可精确计算出对应节点位置处的线损。

本实施例台区识别子单元以及分支识别子单元具体基于（电压和电流）特征信号注入技术，采用低频过零载波通讯技术实现，由手持端同时调制电压和电流信号，主机端并行解码电压和电流，主机端正确解码电流信息，则台区和分支就可正确判断。

本实施例中，线损分析单元4包括分支线损分析子单元41以及表箱线损分析子单元42，分支线损分析子单元41根据拓扑识别信号获取计量单元1监测到的所处分支线路的总计量数据、各分支计量数据进行比较，得到分支线路线损，表箱线损分析子单元42获取用户计量表箱侧的计量单元1的计量数据，并与自动抄表单元2抄读到的用户计量表箱中各户表的计量数据进行比较，得到用户表箱的线损。

当将上述台区智能线损分析装置布置在台区的分支线路上时，由计量单元1实时监测所处台区分支线路的计量数据，以及拓扑识别单元3获取识别所处台区、分支线路的拓扑识别信号，线损分析单元4根据拓扑识别信号确定的台区拓扑结构获取所处分支线路的总计量数据、各分支计量数据进行比较，计算得到所处分支线路的线损输出，分支线路的线损即为输入总节点的总数据量与各分支输出节点的分支数据量总和之间的差值；当上述台区智能线损分析装置布置在用户计量表箱侧时，由计量单元1实时监测用户计量表箱输入节点的计量数据，由自动抄表单元2实时抄读用户计量表箱中各户表的计量数据，以及拓扑识别单元3获取识别所处台区、分支线路的拓扑识别信号，线损分析单元4根据拓扑识别信号确定的台区拓扑结构获取计量单元1监测到的用户计量表箱输入节点的计量数据、自动抄表单元2抄读到的各户表的计量数据进行比较，计算得到用户计量表箱的线损输出，用户计量表箱的线损即为用户计量表箱输入节点的计量数据与各户表的计量数据总和之间的差值。通过将上述台区智能线损分析装置安装在台区不同位置处，即可实现不同位置处的智能线损分析。

本实施例中，还包括用于数据传输的数据传输单元5，数据传输单元5分别与计量单元1、自动抄表单元2、拓扑识别单元3以及线损分析单元4连接，通过数据传输单元5分别将计量单元1、自动抄表单元2、拓扑识别单元3以及线损分析单元4的数据进行传输。

本实施例中，还包括用于监测接入线路的电参量的电参量监测单元6，电参量监测单元6与数据传输单元5连接，电参量具体包括线路的电压、电流、功率、温度等参数，以实时监测线路的运行状态。

本实施例中，计量单元1、自动抄表单元2、拓扑识别单元3以及线损分析单元4集成布置在一壳体7内，可以方便的布置在台区配电网各分支线路的所需节点位置处。

本实施例中，壳体7上设置有多路电流电压接口以及多路数据通信接口，所述数据通信接口包括红外通信接口、rs485通信接口、无线通信接口等，以满足多种方式的通信需求，可同时支持多个户表的线损分析。在具体应用实施例中，壳体7上设置有三路电流接口，通过三路电流接口连接电流互感器，每相一组；以及设置一路电压接口以接入三相电压，一组为四芯接口，分别对应为a\b\c\n端，具体应用时将电压接口连接至配电网线路中开关的输出侧进行电压采集；以及设置一路电源接口以提供供电，具体应用时将电源接口连接至配电网线路中开关的进线侧进行取电；以及设置两路rs485通信接口，一路用于抄读所处分支或表箱管理的下挂电表数据，另一路用于设备调试。

本实施例中，壳体7上还设置有用于显示运行状态数据的显示单元，由显示单元按照实际需求显示计量数据、抄表数据、线损分析数据、运行状态等，可以实时获取到装置的运行状态。

如图2所示，本发明在具体应用实施例中在目标台区内按分支层级布置n个（n>2）上述台区智能线损分析装置（装置1~装置n），具体在配电变压器与用户计量表箱之间包括两级分支，在一级分支线路上布置a1~a6装置，分别监测一级分支各线路上的计量数据，在二级分支上布置a11~a12、a31~a32，a61~a62装置，分别监测二级分支各线路上的计量数据以及抄读对应用户计量表箱的计量数据，在a11~a12、a31~a32，a61~a62装置的下端，采用手持设备发送台区和分支识别信号，各装置接收到该台区、分支识别信号后即可确定各自的归属关系，确定得到台区拓扑结构。确定台区拓扑结构后各装置通过总分数据比较即可计算得到线损，以其中装置a1所处线路为例，由装置a1实时监测到的计量数据与二级分支中a11、a12的监测数据进行比较，可计算得到a1所处分支线路的线损，由a11装置实时监测计量数据并读取表箱1内各户表的计量数据进行比较，可计算得到表箱1的线损。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。