CN201974473U - 旁路代换电量自动识别、计量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旁路代换电量自动识别、计量系统，包括由主CPU、随机访问存贮器、闪存、串行闪存、串行通信接口电路及MODE、RS232接口构成的电量远程采集终端，第一单片机通过RS485总线接口和光电隔离电路与多路带485接口的电能表连接，电量远程采集终端内还设有由辅CPU、接口电路、信号调理电路、光电隔离电路和设置在电网电气主接线路中各线路开关第四刀闸辅助触点上的传感器依次连接构成的旁路代换检测装置，辅CPU与电量远程采集终端的主CPU之间通过双向随机存取存储器、中断控制器和时钟电路连接。具有电量数据采集的完整性、及时性和数据分析、统计的准确性，实现了点能量数据的自动化管理。

Description

旁路代换电量自动识别、计量系统

技术领域

本实用新型属于电量自动采集设备，具体涉及一种站、发电厂、大用户关口计量点的旁路代换电量自动识别、计量系统。

背景技术

电能量作为电力生产和运营的基础信息，是电力企业经济运行的重要指标，是实行经济指标考核管理的基础数据，因此及时、准确、全面地掌握电能量信息是提高供、用电管理水平的根本，建立一个能自动完成完整的电量采集、数据统计分析及电量考核的电量自动化远程采集系统是非常必要的。建立电能量远程采集系统是提高供用电管理水平和自动化程度的有力手段，具有很高的经济效益和社会效益，为此，电力系统以及电力系统的设备供应商投入了大量人力、物力，使用计算机、通信、网络、系统集成和数据采集等技术，进行了电量自动采集系统研发，实现了电能表数据的实时抄录、电量数据自动统计分析，以及报表输出、WEB浏览等功能，解决了人工抄表和人工电量统计费时、费力、易错的问题，为提高电力系统生产效率起到了一定的作用。

然而，根据多年的系统建设和运行的实际情况，目前各种电量自动采集系统（不管如何命名）普遍存在系统庞大复杂，成本高，建设周期长，易出故障，运行费用高的缺点，除此以外，更重要的是存在无法自动识别和计量旁路代换电量的缺陷，严重制约其效益的充分发挥。

下面，用电网电气主接线示意图来说明旁路代换和旁路代换电量的概念。如图1所示：图中PL（2810）表示旁路开关，编号1、2、3、4分别表示相应线路开关的第一至第四四个刀闸（图中其他线路开关上的刀闸未编号，均相同，旁路开关只有三个刀闸）。

假定线路A、B、C、D的有功电能潮流方向朝母线，线路E的有功电能潮流方向背离母线。

在正常状态下运行时，线路开关运行在I母或II母，第三刀闸3和第一刀闸1或第二刀闸2合上，第四刀闸4断开。以线路A为例：正常运行状态下的有功电能潮流方向为：线路A→刀闸3→开关A→刀闸1或刀闸2→I母或II母。线路A“输入”I母或II母的有功电能通过线路E“输出”，具体的潮流方向为：I母或II母→刀闸1或刀闸2→开关E→线路E。

线路B、C、D工作情况同样如此。

当某线路开关检修或停运时，开关断开，第一、第二和第三刀闸断开，第四刀闸4合上，旁路开关及其刀闸合上，检修或停运结束后，恢复正常运行的连接状态。以开关A检修为例：在检修开始时，线路A和旁路的开关、刀闸经过上述操作后，有功电能潮流方向如图1中的虚曲线11所示：即线路A→线路A的刀闸4→旁母→旁路刀闸3→旁路开关PL（2810）→旁路开关刀闸1或刀闸2→I母或II母→开关E→线路E。同理，当开关E检修时，有功电能潮流方向如虚曲线12所示，即I母或II母→旁路开关刀闸1或刀闸2→旁路开关→旁路开关刀闸3→旁母→开关E刀闸4→线路E。这样，当某一开关（或刀闸）需要检修时，用旁路开关代替其运行，这一过程叫做旁路代换。

每条线路（或每个开关）均安装有电能表，称为线路表或关口表，用以计量各线路传输的电能量，其中旁路开关上的电能表俗称旁路表，在正常运行的情况下，没有旁路代换，各线路传输的电能量由相应的电能表完成计量。当线路A、B、C、D、E上的任意一个线路开关（刀闸）等设备检修时，都要实施旁路代换，并通过旁路表代替相应（线路）关口表运行，检修结束时，旁路终止代换运行，那么在设备检修的这段时间内，旁路电能表上的电量增量就是被代线路上的电能量，称之为旁路代换电量，应该把该电量数据记录到被代线路的电能量数据中去。

目前，绝大多数电量采集系统采取的方案是：先由人工进行抄表，再由人工把旁路代换电量输入到电量采集系统的管理软件中，由系统自动形成相应的电量报表。有的电量采集系统甚至没有考虑旁路代换电量的问题，把旁路代换电量的识别、计量工作完全交由人工完成，没有旁路代换信息（包括旁路代换的时间、旁路代换电量等）人工输入和旁路代换电量自动替代、分析功能，电量统计分析人员只得通过两个渠道获取有关电量数据信息，一是查询系统已采集到的数据信息，二是由人工抄读的旁路代换电量数据信息，然后再进行统计、分析，形成报表。

很显然，上面提到的第一种系统较第二种系统，在应用功能上有很大的进步，但是，两者都需要人工干预，而且人工干预的是一个非常重要的工作环节，即旁路代换电量的基础数据信息的获取。由于系统需要人工干预，不仅降低了工作效率，费时费力，而且无法保证旁路代换电量数据的准确性、及时性，存在着管理上的漏洞，严重制约其效益的充分发挥：

a.  工作效率不高：旁路代换起止时刻需要人工抄表，所以在完成检修工作中，需要检修、抄表等工作人员参加，而这些人员由于职责不同、业务范围不同，必须协同配合，从而造成工作难度加大而降低工作效率。

b.  准确性难以保证：抄表与旁路代换起止时间不完全一致，造成旁路代换电量的计算值和实际值有差异；同时，人工抄表可能出现误抄、漏抄，人工统计也可能产生计算错误、统计错误等，使准确性难以保证：另外，由于旁路表可代替多条线路上的电能表运行，某条线路的实际旁路代换电量的多少，人为可操作的成分很大，而且这部分电量难以查验，有的单位或部门甚至对旁路代换电量隐瞒不报或虚报，客观上存在着电力生产经营管理上的漏洞，特别在关口电能管理上是一个相当薄弱的环节。

c.  及时性难以保证：在电量结算日，不能保证旁路代换电量的及时上报，而影响电费回收率等经济指标分析考核的准确性。

d.  旁路代换的起止时刻，存在非在线运行电能表，需在其电压回路或抄表电源处施加电源，才能抄表，存在着安全上的隐患。

综上所述，如果电量采集系统不具备旁路代换电量自动识别和代换功能，而交由人工进行干预，自动化程度不够，数据统计、分析的正确性难以保证，不能提供作为电量结算、计费的完整数据信息。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种具有电量数据采集的完整性、及时性和数据分析、统计准确性的旁路代换电量自动识别、计量系统。

其技术方案是：一种旁路代换电量自动识别、计量系统，包括由主CPU、随机访问存贮器、闪存、串行闪存、串行通信接口电路及MODE、RS232接口构成的电量远程采集终端，第一单片机通过RS485总线接口和光电隔离电路与多路带485接口的电能表连接，所述电量远程采集终端内还设有由辅CPU、接口电路、信号调理电路、光电隔离电路和设置在电网电气主接线路中各线路开关第四刀闸辅助触点上的传感器依次连接构成的旁路代换检测装置，辅CPU与电量远程采集终端的主CPU之间通过双向随机存取存储器、中断控制器和时钟电路连接。

其技术效果是：本实用新型由于在现有电量远程采集终端的基础上，增设由辅CPU、接口电路、信号调理电路、光电隔离电路和设置在电网电气主接线路中各线路开关第四刀闸辅助触点上的传感器依次连接构成的旁路代换检测装置与相应的软件，对唯一可以确定旁路代换状态和旁路代换起止时刻的刀闸信号进行循检，从而实现了在第一时间判断判断旁路代换的发生或终止及旁路代换的旁路表和被代表信息、触发主CPU 进行相应旁路电能表的抄表操作并接受主CPU的控制，具有电量数据采集的完整性、及时性和数据分析、统计的准确性，真正意义上实现了点能量数据的自动化管理作业，为电力生产、经营管理水平的提高，提供了强有力的手段，具有显著的经济和社会效益。

附图说明

图1是电网电气主接线示意图。

图2是本实用新型的结构示意图。

图3是旁路代换检测与旁路电表数据读取流程框图。

具体实施方式

如图2所示，一种旁路代换电量自动识别、计量系统，包括由主COU、随机访问存贮器、闪存、串行闪存、串行通信接口电路及MODE、RS232接口构成的电量远程采集终端RTU，第一单片机通过RS485总线接口和光电隔离电路与多路带485接口的电能表连接。所述电量远程采集终端内还设有由辅CPU、接口电路、信号调理电路、光电隔离电路和设置在电网电气主接线路中各线路开关第四刀闸辅助触点上的传感器依次连接构成的旁路代换检测装置，辅CPU与电量远程采集终端的主CPU之间通过双向随机存取存储器RAM、中断控制器和时钟电路连接。

其工作过程：电量远程采集终端主COU通过RS485总线采集并存储所联接的各种智能电能表的电能数据及状态，通过内置的MODEM与子站服务系统进行数据交换，执行子站服务系统下装的命令，将电能表的电能数据及状态上传至子站服务系统并接受子站服务系统对其采集周期、电能表类型及地址、代换关系等进行参数设置和内置实时时钟的校时。

旁路代换检测装置中的辅CPU通过相应的软件，循环检测开关闸刀信号（见图3），读取开关状态变化，判别其发生的变化是否满足旁路代换开关切换的操作特征，同时消除因干扰，误动或抖动引起的错误信息以保证检测的准确性及判别的唯一性。根据开关信号状态判别代换关系是否发生在旁路电表与RTU所监视的电能表之间；并确定代换的起始或终止的当前时间，获取发生代换关系的旁路电表和被代电表的型号信息及其通信地址，触发主CPU抄取并存储旁路电表数据。

电量远程采集终端监视旁路母线四刀闸辅助信号的开闭动作，根据旁路代换的操作动作，判断旁路代换的发生或终止及旁路代换的旁路表和被代表信息，在旁路代换起始时刻或旁路代换终止时刻，抄取旁路电表数据并存贮记忆电量数据和旁路事件发生类型及发生时刻。旁路电表存储数据和其他电能表采集数据同等对待，可由子站服务系统招取。

电量远程采集终端也可通过RS232接口连接移动分站（当地PC机），由移动分站（当地PC机）完成上述数据交换操作。

Claims (1)

1.旁路代换电量自动识别、计量系统，包括由主CPU、随机访问存贮器、闪存、串行闪存、串行通信接口电路及MODE、RS232接口构成的电量远程采集终端，第一单片机通过RS485总线接口和光电隔离电路与多路带485接口的电能表连接，其特征在于：所述电量远程采集终端内还设有由辅CPU、接口电路、信号调理电路、光电隔离电路和设置在电网电气主接线路中各线路开关第四刀闸辅助触点上的传感器依次连接构成的旁路代换检测装置，辅CPU与电量远程采集终端的主CPU之间通过双向随机存取存储器、中断控制器和时钟电路连接。

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