把输出的电能脉冲输入到误差计算仪澳门新浦京6047,提出要进一步完善计量体系建设

摘要: 11月24日,国网新疆电力公司首个数字计量综合仿真测试平台建成,为智能变电站计量技术研究提供平台,是该... -->

【电工电气网】讯  创意无极限,仪表大发明。今天为大家介绍一项国家发明授权专利——一种数字式电能表在线监测与评估系统及方法。该专利由贵州电力试验研究院申请,并于2017年5月10日获得授权公告。  内容说明  本发明属于电能计量测试技术领域,更具体地,涉及一种数字式电能表在线监测与评估系统及方法。  发明背景  随着电力系统数字化发展的日益推进,数字化计量体系得到越来越广泛的应用。作为数字化计量体系的重要组成部分,数字式电能表的需求也越来越大。数字式电能表的输入信号是由电子式电流、电压互感器采集并传输至合并单元的、符合IEC61850-9-1或IEC61850-9-2通信协议的全数字信号。数字式电能表对输入的电流、电压数字信号进行逻辑运算,理论上其有功电能计量没有误差。但实际上由于采样精度、处理器字长及时间同步等因素影响,误差必然存在。在实际运行中哪些因素对数字式电能表的计量误差影响较大、在遇到极端工况例如大量高次谐波情况下数字式电能表是否还能正常工作、数字式电能表的异常事件记录工作的可靠性等问题,都是需要进行研究的对象。数字式电能表目前尚处于发展阶段,其检定方法、量值传递、误差判断和可靠性等还没有统一的标准,这给数字式电能表的发展及大规模应用带来了很大的阻碍。  目前尚未公布数字式电能表的国家标准及检定规程,而现有的研究都是针对数字式电能表的现场校验,没有提到对数字式电能表工作状态长期的、在线的实时监测和评估,例如申请号为201210545604 .5的专利《一种数字量输入式电能表在线校准装置》中提到对数字式电能表的在线校验方法及设备。且目前的研究主要是针对性数字式电能表的计量误差的检测,例如申请号为201210447903 .5的专利《一种数字电能表准确度评估系统及其方法》中介绍了一种能对数字式电能表进行现场测试的方法,还能模拟报文丢帧、网络风暴等异常状态,检测数字式电能表的潜动、启动及谐波影响量,但没有关注数字式电能表的异常事件记录功能。“数字式电能表特殊要求”中明确规定数字式电能表应具备电网异常事件记录功能。  发明内容  针对上述技术问题,本发明的目的在于提供一种数字式电能表在线监测与评估的系统,对实际运行的数字式电能表进行在线监测。通过数据分析与对比,监测数字式电能表的计量误差和事件记录功能的可靠性。  本发明提供一种数字式电能表在线监测与评估系统,包括:合并单元:用于通过所述交换机向多个数字式电能表和所述远端计算机传输数据,其中所述数据包括电压数字信号和电流数字信号;交换机:将所述合并单元某一端口输出的数据转换为多路数据,并将所述多路数据分别输出至所述多个数字式电能表及所述远端计算机;RS485集线器:收集所述多个数字式电能表计量的电能值及异常事件记录并发送至所述远端计算机。  图为本发明数字式电能表在线监测与评估系统结构示意图  远端计算机:从所述交换机接收所述数据,通过FFT变换解析电压、电流值并发送至所述本地计算机,并分析是否发生电网异常事件并存储所述电网异常事件,还从所述RS485集线器获取所述多个数字式电能表计量的所述电能值及所述异常事件记录并存储。  数据传输单元:把所述远端计算机中的所述解析后的电压、电流值、所述电网异常事件、所述多个数字式电能表计量的所述电能值及所述异常事件记录通过通信网络传送回所述本地计算机;以及本地计算机:根据所述远端计算机中传回的所述解析后的电压、电流值计算电能量值,每个计量周期内将计算的所述电能量值与所述多个数字式电能表计量的所述电能值进行一次比较,分析所述多个数字式电能表的长期在线运行计量误差;还根据所述远端计算机中传回的所述电网异常事件分别与所述多个数字式电能表记录的所述电网异常事件记录进行比较,分析所述多个数字式电能表的长期在线运行事件记录功能的可靠性。  通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,具有以下有益效果:本发明通过数据分析与对比,找出对数字式电能表的计量误差敏感的影响因素,促进数字式电能表相关标准的尽快出台和完善;设置各待评估的数字式电能表定时冻结,以保证各数字式电能表传回的数据为同时间点的数据,避免返回数据由于时间不同步造成的误差,提高了本发明的计量误差考核精度;本地计算机分析经远端计算机FFT解析后的电流、电压数据,来判断是否发生异常事件,然后与数字式电能表记录的异常事件数进行对比,分析数字式电能表异常事件记录的可靠性,推动电子式互感器和数字式电能表等电能计量新设备在数字化变电站电能计量体系中的应用,有效解决数字化变电站电能计量设备的日常运行维护和电能计量长期精度、可靠性问题。

5月24日,国网新疆电力公司安排2013年电能计量工作,提出要进一步完善计量体系建设,提升计量集约化水平,提高计量工作质量和效率,确保2013年实现直供直管用户“全采集”。

变电站是电网中重要的组成部分,积极开展智能变电站研究和实践,对于保障能源安全、提高能源效率、改善能源结构、应对气候变化、提升服务水平都具有重要作用。由中国电力科学研究院周春霞、周泽昕、詹荣荣、李仲青、艾淑云、李岩军、张晓莉、杜丁香、余越、董明会、项灿芳、詹智华、贾琰、崔佳、刘慧海等研究团队完成的智能变电站继电保护测试技术研究及应用项目,针对智能变电站继电保护运行特性与智能设备及网络数据流密切相关的特点,从设备单元、系统集成、总体性能测试三方面考虑,进行了智能变电站继电保护测试技术研究。

创意无极限,仪表大发明。今天为大家介绍一项国家发明授权专利——一种帧离散度精确可调的数字化检定装置及方法。该专利由国家电网公司申请,并于2017年3月22日获得授权公告。 内容说明 本发明涉及一种帧离散度精确可调的数字化电能表检定装置及方法。 发明背景 在电力系统中,数字化电能表的应用越来越广泛,在电能表真正使用前,需要对电能表进行检定,现有的检定过程是:计算功率所需的数字帧分为两路;一路输入到被检电能表,另一路输入给数字电能表检验仪。被检电能表和数字电能表检验仪计算电能,并以电能脉冲的形式输出。把输出的电能脉冲输入到误差计算仪,误差计算仪可以计算并显示出电能误差。通过电能误差的数值判别被检电能表。 现有的电能表检定存在的缺点是各厂家的电能表计算电能方式和方法存在着差别,当采样值数字帧发生异常时,检定电能表计量准确度受到影响。 发明内容 为解决现有技术存在的不足,本发明公开了一种帧离散度精确可调的数字化电能表检定装置及方法,本发明可以实时显示并记录帧离散度变化对数字化电能表计量的计算结果,便于研究帧离散度变化对数字化电能计量的影响,对数字电能表的准确计量提供数值依据。 为实现上述目的,本发明:一种帧离散度精确可调的数字化电能表检定装置,包括:数字化帧报文发生装置,数字化帧报文发生装置用于模拟现场电子式以及合并单元产生的数字化报文并分别传送至帧离散度检测装置及被检测设备,帧离散度检测装置对数字化帧报文发生装置产生的数字化报文进行时标的设置检测,检测后的数字帧传送至数字电能表检验仪,被检测设备将输出的电能脉冲和数字输出的电能脉冲一起传送至综合测量比较装置,综合测量比较装置根据输入的电能脉冲得出误差数值。

  11月24日,国网新疆电力公司首个数字计量综合仿真测试平台建成,为智能变电站计量技术研究提供平台,是该公司在推进智能电网数字化建设方面的又一突破。

2012年国网新疆电力各级计量技术机构依法开展计量检定业务,未发生智能电能表批量质量事故和舆情事件;推广应用智能电能表214万只,完成年初计划的130.49%;专变客户基本实现全采集,智能电能表覆盖率达到63%;建成全疆唯一的750千伏互感器现场检测标准体系,为特高压电网建设和疆电外送战略实施提供计量支撑;成立了省级计量中心,编制计量管理制度9项、管理标准26项、工作标准44项、作业指导书35项,梳理技术标准83项,具备53项智能电能表全性能检测项目能力。

智能变电站继电保护

图为一种帧离散度精确可调的数字化电能表检定方法的结构框图

  新疆现有智能变电站17座,但站内电子式互感器、合并单元等数字化计量设备测试条件较差,计量数据的准确性难以验证,影响了智能变电站的发展。随着国家电网公司建设坚强智能电网的迅速推进和信息数字化技术水平的不断发展,智能变电站已规模化投运,安装应用了大量电子式互感器、合并单元、数字化电能表等数字化计量设备,对数字化计量设备的运行可靠性、计量准确性提出了更高要求。

“大营销”体系建设的深入开展,推动了计量管理体制机制创新和组织机构、管理模式的改变,用电信息采集系统建设、计量新技术的深化应用都对计量工作提出了更高的要求。

智能变电站继电保护测试技术研究及应用项目研究,顺应世界电网发展趋势。我国提出到2020年,全面建成坚强智能电网,截至2012年底,国网系统内已经投运的智能变电站达217座,2013年建成新一代智能变电站六座,2014年2015年计划建设新一代智能变电站50座。坚强智能电网是功能强大的能源转换、高效配置和互动服务平台,是坚强电网与智能控制紧密融合的现代电网,是涵盖发电、输电、变电、配电、用电和调度各环节的智能化电力系统。发展坚强智能电网具有巨大的经济价值、社会价值、环保价值,是实现能源可持续发展的战略选择,将为经济社会发展提供更安全、更高效、更清洁的电力保障。

所述数字化帧报文发生装置产生的数字帧符合IEC61850-9-1/2/2LE规约格式。数字化帧报文发生装置用于输出数字拟合的帧报文以及根据输入的模拟量重新拟合输出数字化的帧报文,以及调整输出的帧报文离散度。所述帧离散度检测装置用于检测数字化帧报文发生装置输出报文的离散度与所需要的设置值是否一致。帧离散度检测装置的时标的设置具体为把输入的采样值报文添加时标,并转换为符合IEC61850协议的采样值报文。 所述综合测量比较装置用于接收被检测设备输出的电能脉冲和数字电能表校验仪输出的电能脉冲,并计算出两者的差值,即为被检设备的电能计量误差值。所述数字化帧报文发生装置通过以太网将数字化报文并分别传送至帧离散度检测装置及被检测设备。 工作原理:通过数字化帧报文发生装置可以调节数字帧离散度,帧离散度检测装置对数字帧打入时标,从而以时标的方式记录了帧的离散度,数字电能表检验仪和被检电能表同时接收数字帧,解析帧数值并计算电能,同时输出电能脉冲到综合测量比较装置,通过记录调节的帧离散度和读取综合测量比较装置的误差值变化,可以得出数字帧离散度对数字化电能表计量的影响。 一种帧离散度精确可调的数字化电能表检定方法,包括:利用数字化帧报文发生装置模拟现场电子式互感器以及合并单元产生的数字化报文并分别传送至帧离散度检测装置及被检测设备;利用帧离散度检测装置对数字化帧报文发生装置产生的数字化报文进行时标的设置检测并将检测结果传送至数字电能表检验仪,被检测设备将输出的电能脉冲和数字电能表检验仪输出的电能脉冲传送至综合测量比较装置;综合测量比较装置用于接收被检测设备输出的电能脉冲和数字电能表校验仪输出的电能脉冲,并计算出两者的差值,即为被检设备的电能计量误差值。 本发明的有益效果:本发明设计的方法既实现了模拟现场电子式互感器以及合并单元的输出,输出的数字化报文符合IEC61850-9-1/2/2LE规约格式,又可以验证不同帧离散度对数字化电能表电能计量的影响,输出帧报文的离散度控制精度可以实现优于500ns。 如需进一步了解,请查看该专利完整说明书:

  今年,为贯彻国家电网公司数字计量体系建设研究工作方案,国网新疆电力启动了数字计量综合仿真测试平台建设工作。

国网新疆电力提出,将按照自治区政府和国家电网公司要求,制定计量发展规划实施细则,完成用电信息采集系统建设和深化应用,抓好计量作业现场安全管理和资产全寿命周期管理,加强计量管理创新与技术创新。全年完成省级计量中心检定基地建设、“三线一库”设备安装调试和生产调度平台上线,推广应用智能电能表236万只,实现直供直管用户“全采集”,系统深化应用取得实质成效,确保不发生批量质量事故、舆情事件和计量服务事件。

针对智能变电站大量使用电子式互感器的特点,研究并提出电子式互感器传变特性测试技术,分析电子式互感器对智能变电站继电保护装置的影响;研究了网络交换机接入不同设备和不同数据流量时的优化配置及不同交换机之间的兼容性测试技术;研究了数据采集单元守时精度、发送报文的均匀度及延迟的测试技术;研究了智能终端与各类保护控制装置配合的动作可靠性测试技术。研究了智能变电站的过程层、间隔层、站控层的智能设备与保护子站、信息子站、录波子站之间多种信息交互方式及测试技术。

返回列表