專利名稱：基于高壓電能表的線損實(shí)測(cè)和定位方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于智能電網(wǎng)配電自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，具體說是一種基于高壓電能表的線損實(shí)測(cè)和定位方法，以及實(shí)現(xiàn)該方法的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
線損率是電力系統(tǒng)的綜合性技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，也是電力部門的一項(xiàng)重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 線損率的高低既反映一個(gè)電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)狀況和經(jīng)營管理的質(zhì)量，也反映一個(gè)電力部門技術(shù)管理水平的高低。準(zhǔn)確的分析線損的數(shù)據(jù)，線損的分類、準(zhǔn)確的定位線損耗點(diǎn)、曲別損耗的種類、分清是正常損耗、異常損耗、還是竊電，對(duì)電力系統(tǒng)的節(jié)能工作十分重要。國家電網(wǎng)公司對(duì)線損管理工作非常重視，出臺(tái)了《國家電網(wǎng)公司電力網(wǎng)電能損耗管理規(guī)定》，明確指出要從加強(qiáng)管理措施和技術(shù)措施兩個(gè)方面著手進(jìn)行電力網(wǎng)電能損耗管理。其中，管理措施的一個(gè)重要方面就是線損指標(biāo)管理?？梢娨岣呔€損管理工作的水平，制定一個(gè)科學(xué)合理的線損指標(biāo)是關(guān)鍵。對(duì)于高壓輸電網(wǎng)來說，由于測(cè)量設(shè)備齊全，電網(wǎng)設(shè)備參數(shù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)比較容易獲得，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度較高，理論線損計(jì)算和實(shí)際線損統(tǒng)計(jì)易于實(shí)現(xiàn)，管理部門對(duì)高壓輸電網(wǎng)線損情況的掌握比較全面、真實(shí)，制定一個(gè)科學(xué)合理的線損指標(biāo)也比較容易。然而，對(duì)配電網(wǎng)而言，由于受測(cè)量設(shè)備不全等多種因素的限制，其負(fù)荷點(diǎn)的運(yùn)行數(shù)據(jù)收集困難或無法準(zhǔn)確收集，這一方面使得配電網(wǎng)理論線損計(jì)算結(jié)果與真實(shí)值相差較大，另一方面也不能夠準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)實(shí)際線損。因此，目前制定出科學(xué)合理的配電網(wǎng)線損指標(biāo)還存在困難。另外，配電網(wǎng)直接面向用戶，偷漏電現(xiàn)象比較突出，是造成管理線損的主要來源。近年來，由于建設(shè)和管理等多方面的因素，城市和農(nóng)村配電網(wǎng)線損水平仍然較高，節(jié)電降損潛力巨大。目前，供電公司的35kV、10kV側(cè)配電網(wǎng)線損指標(biāo)常常是根據(jù)線損統(tǒng)計(jì)分析資料、 負(fù)荷變化趨勢(shì)、負(fù)荷實(shí)測(cè)、定位和理論計(jì)算結(jié)果編制的，為了提高配電網(wǎng)的線損管理水平， 供電公司通常采用以下兩種方法①通過組織相當(dāng)規(guī)模的負(fù)荷實(shí)測(cè)、定位，提高配電網(wǎng)理論線損計(jì)算的準(zhǔn)確性；如中國專利申請(qǐng)200410049711. 4公開的一種中壓配電網(wǎng)的最大和最小電能損耗的測(cè)量方法，首先計(jì)算配電網(wǎng)線路和變壓器的電阻；形成配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)電導(dǎo)矩陣， 得到配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)電阻矩陣。由分塊方陣得到配電網(wǎng)消耗的功率。由給定配電網(wǎng)首端電流的最大和最小等值電阻，求得各給定配電網(wǎng)首端電流之間的最大和最小等值電阻線性插值函數(shù)，根據(jù)配電網(wǎng)實(shí)測(cè)、定位各相電流的大小，算出最大和最小等值電阻，最終算出給定時(shí)段內(nèi)配電網(wǎng)最大和最小電能損耗。利用該實(shí)用新型的方法，可以判定配電網(wǎng)是否存在偷漏電量現(xiàn)象或計(jì)量有差錯(cuò)，所得出的理論電能損耗上限和線損率上限作為配電網(wǎng)降低線損的考核指標(biāo)。但是，該方法所涉及的人力、物力資源消耗巨大，很難形成一種常態(tài)機(jī)制。受目前應(yīng)用設(shè)備的影響同時(shí)，現(xiàn)有的檢測(cè)手段針對(duì)所有配電線路在所有工況下進(jìn)行負(fù)荷實(shí)測(cè)、定位工作也是不可想象的，很難實(shí)施，而且，設(shè)備安裝使用后，其性能參數(shù)會(huì)影響到線路設(shè)計(jì)能力，設(shè)置測(cè)量時(shí)產(chǎn)生壓降、短路電流等嚴(yán)重影響實(shí)際測(cè)量結(jié)果精度。②通過在中壓配電線路上裝設(shè)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)等來實(shí)時(shí)地統(tǒng)計(jì)配電網(wǎng)的損耗。中國專利申請(qǐng)CN201010250593.9公開一種電力配電線路線損率計(jì)算系統(tǒng)及方法，主要是為了實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)線損率計(jì)算的方便性，快速性和準(zhǔn)確性而設(shè)計(jì)。包括供電量采集器，設(shè)置在所述變電所的公用線路上，采集配電線路的供電量；售電量采集裝置，包括現(xiàn)場(chǎng)管理終端，設(shè)在所述專用配電變壓器的高壓側(cè)或低壓側(cè)；終端采集器，設(shè)置在所述公用配電變壓器的低壓用戶端；低壓售電量采集器，設(shè)置在所述公用配電變壓器的低壓側(cè)；高壓售電量采集器， 設(shè)置在所述變電所的配電線路上，并經(jīng)光纜與現(xiàn)場(chǎng)管理系統(tǒng)相連。該實(shí)用新型無需事先采集電力配電線路中各設(shè)備的參數(shù)，而是通過售電量采集裝置，實(shí)時(shí)獲取各負(fù)荷端的數(shù)據(jù)，并能在線計(jì)算出線損率。方法2所涉及的設(shè)備投資和施工量較大，其統(tǒng)計(jì)的準(zhǔn)確性還容易受到負(fù)荷轉(zhuǎn)移、 增減容量時(shí)計(jì)量系統(tǒng)倍率差錯(cuò)等問題的嚴(yán)重影響，并且該申請(qǐng)?zhí)峁┑墓╇娏坎杉骱褪垭娏坎杉b置的誤差和本身能耗巨大，通訊系統(tǒng)采用同時(shí)，該方法無法扣除“高供低計(jì)”專用變壓器的損耗，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)偷、漏電現(xiàn)象，也無法為降損工作提供有效地指導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種可以適應(yīng)多種工況，投資施工少，誤差小、本身耗能小、使用靈活的基于高壓電能表的線損實(shí)測(cè)和定位方法，以及能夠?qū)崿F(xiàn)該方法的線損實(shí)測(cè)和定位系統(tǒng)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是基于高壓電能表的線損實(shí)測(cè)和定位方法，包括高壓輸電線路與分支線路聯(lián)接而成的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)配電網(wǎng)，配電網(wǎng)為η級(jí)結(jié)構(gòu)，其特征在于在配電網(wǎng)的總回路點(diǎn)、每個(gè)分路點(diǎn)、每個(gè)相關(guān)聯(lián)的負(fù)荷點(diǎn)以及每個(gè)單相末端點(diǎn)上設(shè)置的傳感器式高壓電能表，采用時(shí)間同步技術(shù)采集用電量，利用公網(wǎng)/自組網(wǎng)絡(luò)組成電量數(shù)據(jù)云系統(tǒng)，將所采集數(shù)據(jù)通過具有集中采集分析功能的主站進(jìn)行運(yùn)算，通過操作端控制和顯示，包括以下具體步驟步驟1 在配電網(wǎng)的總回路點(diǎn)、每個(gè)分路點(diǎn)、每個(gè)相關(guān)聯(lián)的負(fù)荷點(diǎn)以及每個(gè)單相末端點(diǎn)上設(shè)置的傳感器式高壓電能表，傳感器式高壓電能表至少包括電氣連接的高壓電壓取樣回路、高壓電流取樣回路、取源回路、穩(wěn)壓?jiǎn)卧?、?shù)據(jù)處理計(jì)量單元、顯示單元、通信單元和時(shí)鐘，直接采集帶有時(shí)間標(biāo)簽的總回路點(diǎn)、每個(gè)分路點(diǎn)、每個(gè)相關(guān)聯(lián)的負(fù)荷點(diǎn)以及每個(gè)單相末端點(diǎn)的電壓和電流，計(jì)算電能量數(shù)據(jù)，通過通信單元連接主站；步驟2 傳感器式高壓電能表、主站和操作端之間，利用公網(wǎng)/自組網(wǎng)絡(luò)組成電量數(shù)據(jù)云系統(tǒng)，設(shè)置通訊協(xié)議；步驟3 主站接收總回路點(diǎn)、每個(gè)分路點(diǎn)、每個(gè)相關(guān)聯(lián)的負(fù)荷點(diǎn)以及每個(gè)單相末端點(diǎn)的電能量數(shù)據(jù)，定位異常損耗點(diǎn)，并且排除；步驟4:主站在線進(jìn)行計(jì)算高壓輸電線路的總回路點(diǎn)到第η級(jí)分支線路的線損，計(jì)算線損率，并且應(yīng)操作端請(qǐng)求進(jìn)行輸出控制。信號(hào)采集主要采用傳感器式高壓電能表，即傳感器式高壓電能計(jì)量表，其計(jì)量方法包括用電流法進(jìn)行電壓取樣，采集正比于高壓側(cè)電壓U的電壓信號(hào)U，經(jīng)過處理后，輸入電能計(jì)量單元；I/i貫穿式電流取樣法采集正比于高壓側(cè)電流I的電流信號(hào)i，經(jīng)過處理后， 輸入電能計(jì)量單元；用I/P電源供電回路取得電壓信號(hào)，經(jīng)過處理后，提供電能計(jì)量單元所需電源Vcc ；電能計(jì)量單元對(duì)輸入的電壓信號(hào)u和電流信號(hào)i進(jìn)行電能計(jì)量。I/i貫穿式電流取樣法是將一只或兩只或多只貫穿式微型電流傳感器，制作成一次繞組為單匣或穿心式能承擔(dān)被測(cè)電流的繞組，二次繞組輸出適應(yīng)微機(jī)式、測(cè)量或計(jì)量需要的mA級(jí)或μ A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)微電流信號(hào)。由于采用電流法測(cè)量高壓電壓，解決了電磁式互感器存在的電磁諧振、高次諧波、操作過電壓給安全運(yùn)行造成威脅等諸多問題，完全滿足計(jì)量、測(cè)量、監(jiān)控和保護(hù)的要求； 無鐵磁諧振、抗沖擊能力強(qiáng)；避免了采用分壓式測(cè)量方法的普通電壓傳感器受對(duì)地分布電容的影響較大，在不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的電力系統(tǒng)中測(cè)量誤差偏差不一，不能很好地適應(yīng)具有多種接線方案形式的電力系統(tǒng)的問題；能適應(yīng)電網(wǎng)自動(dòng)化的需要，可提供同時(shí)滿足計(jì)量、測(cè)量、監(jiān)控或保護(hù)系統(tǒng)多種需要的電壓信號(hào)，使其測(cè)量簡(jiǎn)單化；供電方式簡(jiǎn)單可靠節(jié)能，其取樣方式既節(jié)能、節(jié)省安裝空間、節(jié)約制作材料、又可大幅度降低計(jì)量成本，環(huán)保，便于計(jì)量、 測(cè)量或保護(hù)裝置的安裝、使用和維護(hù)，對(duì)提高供電質(zhì)量起到了關(guān)鍵作用；安全運(yùn)行系數(shù)高 一次單匝過流飽和不燒，過電壓時(shí)不會(huì)出現(xiàn)過流現(xiàn)象電壓互感器無磁飽和現(xiàn)象；電能表的輸入單元沒有錳銅分流電阻，徹底解決了燒表尾的問題。因此本發(fā)明的信號(hào)采集可以適應(yīng)多種工況，投資施工少，誤差小、本身耗能小。其中，所述的主站通過數(shù)據(jù)采集單元采集各個(gè)傳感器式高壓電能表的電能量數(shù)據(jù)，主站通過通訊模塊向各個(gè)傳感器式高壓電能表發(fā)送控制命令，對(duì)各個(gè)傳感器式高壓電能表進(jìn)行啟動(dòng)、采集、存儲(chǔ)、上傳、清零、調(diào)試或關(guān)閉動(dòng)作控制。統(tǒng)一調(diào)配動(dòng)作，可以從主機(jī)發(fā)送命令控制各個(gè)傳感器式高壓電能表，在線損實(shí)測(cè)時(shí)啟動(dòng)工作，其余時(shí)間可以關(guān)閉，進(jìn)一步降低能所述的步驟3的定位異常損耗點(diǎn)的方法是利用每一級(jí)分支線路上的電能量數(shù)據(jù)， 計(jì)算相鄰兩級(jí)之間的線損率，線損率超過合理正常值范圍，即判定為存在異常損耗點(diǎn)，依次計(jì)算該級(jí)分支線路與下一級(jí)分支線路的線損率，在每一級(jí)分支線路查找，直到最后一級(jí)單相低壓用戶線的單相末端點(diǎn)，確定查找異常損耗點(diǎn)所在分支線路，檢查、排除異常損耗點(diǎn)。 由于傳感器式高壓電能表本身的特點(diǎn)，可以采集低壓?jiǎn)蜗嚯娔芰?。異常損耗點(diǎn)可以是接地、 擊穿故障點(diǎn)，也可以是竊電，由計(jì)算比照法查找異常損耗點(diǎn)，方便快捷，位置精確，速度快， 成本低。所述的傳感器式高壓電能表與主站之間的通訊采用無線通訊方式，也可以采用數(shù)據(jù)線或者光纜連接。無線通訊方式可以適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境，可以減少布線成本和工作量。所述的傳感器式高壓電能表主動(dòng)將帶有時(shí)間標(biāo)簽的電能量數(shù)據(jù)上傳電量數(shù)據(jù)云系統(tǒng)，進(jìn)行操作。也可以是傳感器式高壓電能表存儲(chǔ)帶有時(shí)間標(biāo)簽的電能量數(shù)據(jù)，應(yīng)操作端請(qǐng)求上傳電量數(shù)據(jù)云系統(tǒng)，進(jìn)行操作。電能量數(shù)據(jù)上傳電量數(shù)據(jù)云系統(tǒng)后的操作是指電量數(shù)據(jù)云系統(tǒng)的云存儲(chǔ)、云處理、云傳輸或者通過主站/操作端的顯示等。一種采用以上方法的基于高壓電能表的線損實(shí)測(cè)和定位系統(tǒng)，其特征在于包括主站、操作端和傳感器式高壓電能表通過公網(wǎng)/自組網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成電量數(shù)據(jù)云系統(tǒng)；主站設(shè)置通訊模塊、數(shù)據(jù)采集單元和由服務(wù)器、軟件系統(tǒng)、前置機(jī)構(gòu)成的管理平臺(tái)，通訊模塊的輸出端連接數(shù)據(jù)采集單元的輸入端，數(shù)據(jù)采集單元的輸出端連接服務(wù)器；在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)配電網(wǎng)的總回路點(diǎn)、每個(gè)分路點(diǎn)、每個(gè)相關(guān)聯(lián)的負(fù)荷點(diǎn)以及每個(gè)單相末端點(diǎn)上設(shè)置的傳感器式高壓電能表，傳感器式高壓電能表至少包括電氣連接的高壓電壓取樣回路、高壓電流取樣回路、 取源回路、穩(wěn)壓?jiǎn)卧?、?shù)據(jù)處理計(jì)量單元、顯示單元、通信單元和時(shí)鐘，通信單元與主站的通訊模塊無線連接。
其中優(yōu)選方案是所述的傳感器式高壓電能表的通信單元包括無線發(fā)射接收模塊和RS485通訊芯片，RS485通訊芯片設(shè)置連接包括光纖、GPRS、無線透?jìng)骱洼d波組合中的一種或者多種。在原有傳感器式高壓電能表的基礎(chǔ)上進(jìn)一步增加多種傳輸功能，提高網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性。所述的取源回路為高壓取源電路。所述的取源回路包括太陽能電池板和蓄電池，太陽能電池板連接蓄電池，蓄電池的輸出端連接穩(wěn)壓?jiǎn)卧?。從利用太陽能電池板發(fā)電，減少裝置供電成本。本發(fā)明基于高壓電能表的線損實(shí)測(cè)和定位方法及系統(tǒng)所具有的有益效果是合理布局使用傳感器式高壓電能表，形成其本身帶來的有益效果外，通過整體性優(yōu)化設(shè)計(jì)和處理，利用該方法和系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)1、通過在6kV_35kV線路線損實(shí)測(cè)、定位，直接讀取電能量，計(jì)算輸出，不用計(jì)算替代阻值，避免因互感器變比引起的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地掌握配電線路的線損情況及其變化，傳感器式高壓電能表能夠使誤差唯一確定且其精度高，能夠真正實(shí)現(xiàn)線損指標(biāo)的科學(xué)確定；2、適應(yīng)性強(qiáng)，能滿足所有配電網(wǎng)的工況，應(yīng)用范圍廣，能夠排除異常故障點(diǎn)，可以大大提高線損管理水平，降低管理線損，減少偷漏電量現(xiàn)象和計(jì)量差錯(cuò)，為制訂降損措施提供方向；3、投資施工少，本身耗能小，提高供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。


圖1為本發(fā)明的電氣原理圖；圖2為本發(fā)明的傳感器式高壓電能表的電氣原理方框圖；圖3為本發(fā)明的操作流程框具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做進(jìn)一步描述實(shí)施例1 如圖1-圖3所示，主站、操作端和傳感器式高壓電能表通過公網(wǎng)/自組網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成電量數(shù)據(jù)云系統(tǒng)；主站設(shè)置通訊模塊、數(shù)據(jù)采集單元和由服務(wù)器、軟件系統(tǒng)、前置機(jī)構(gòu)成的管理平臺(tái)，通訊模塊的輸出端連接數(shù)據(jù)采集單元的輸入端，數(shù)據(jù)采集單元的輸出端連接服務(wù)器；在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)配電網(wǎng)的總回路點(diǎn)、每個(gè)分路點(diǎn)、每個(gè)相關(guān)聯(lián)的負(fù)荷點(diǎn)以及每個(gè)單相末端點(diǎn)上設(shè)置的傳感器式高壓電能表，傳感器式高壓電能表至少包括電氣連接的高壓電壓取樣回路、高壓電流取樣回路、取源回路、穩(wěn)壓?jiǎn)卧?、?shù)據(jù)處理計(jì)量單元、顯示單元、通信單元和時(shí)鐘，通信單元與主站的通訊模塊無線連接。操作端的多個(gè)操作員與管理平臺(tái)之間可以是無線/有線連接，通過web瀏覽器登錄平臺(tái)進(jìn)行操作。管理平臺(tái)設(shè)置常規(guī)平臺(tái)管理。高壓電壓取樣回路為在高壓負(fù)載導(dǎo)線設(shè)置的V/1/v電壓取樣回路，V/1/v電壓取樣回路的輸出端連接數(shù)據(jù)處理計(jì)量單元的輸入端，數(shù)據(jù)處理計(jì)量單元的輸出端連接顯示單元，高壓電流取樣回路為在高壓負(fù)載導(dǎo)線設(shè)置ι/i電流取樣回路，ι/i電流取樣回路的輸出端連接數(shù)據(jù)處理計(jì)量單元的輸入端，在高壓負(fù)載導(dǎo)線設(shè)置由取源回路、整流電路、儲(chǔ)能單元和穩(wěn)壓?jiǎn)卧M成的電源裝置，取源回路為I/P取源回路的輸出端連接整流電路的輸入端， 整流電路的輸出端連接儲(chǔ)能元件和穩(wěn)壓?jiǎn)卧妮斎攵?，穩(wěn)壓?jiǎn)卧妮敵龆诉B接電能計(jì)量單元的電源端。第一級(jí)設(shè)置傳感器式高壓電能表(MO)，第二級(jí)設(shè)置η個(gè)傳感器式高壓電能表(Ml-Mn)，每個(gè)第二級(jí)的傳感器式高壓電能表1設(shè)置η個(gè)第三極傳感器式高壓電能表 (Mll-Mln)直至設(shè)置傳感器式高壓電能表(Mrm)，依次類推，η級(jí)末端為三相的單相低壓用戶線設(shè)置帶有通訊功能的貫穿式電能表也可以傳感器式高壓電能表。傳感器式高壓電能表的通信單元包括無線發(fā)射接收模塊和RS485通訊芯片， RS485通訊芯片設(shè)置連接包括光纖、GPRS、無線透?jìng)骱洼d波組合中的一種或者多種。取源回路為高壓取源電路也可以是包括太陽能電池板和蓄電池，太陽能電池板連接蓄電池，蓄電池的輸出端連接穩(wěn)壓?jiǎn)卧?。基于高壓電能表的線損實(shí)測(cè)和定位方法是高壓輸電線路與分支線路聯(lián)接而成的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)配電網(wǎng)，配電網(wǎng)為η級(jí)結(jié)構(gòu)，其特征在于在配電網(wǎng)的總回路點(diǎn)、每個(gè)分路點(diǎn)、每個(gè)相關(guān)聯(lián)的負(fù)荷點(diǎn)以及每個(gè)單相末端點(diǎn)上設(shè)置的傳感器式高壓電能表，采用時(shí)間同步技術(shù)采集用電量，利用公網(wǎng)/自組網(wǎng)絡(luò)組成電量數(shù)據(jù)云系統(tǒng)，將所采集數(shù)據(jù)通過具有集中采集分析功能的主站進(jìn)行運(yùn)算，通過操作端控制和顯示，包括以下具體步驟步驟1 在配電網(wǎng)的總回路點(diǎn)、每個(gè)分路點(diǎn)、每個(gè)相關(guān)聯(lián)的負(fù)荷點(diǎn)以及每個(gè)單相末端點(diǎn)上設(shè)置的傳感器式高壓電能表，傳感器式高壓電能表至少包括電氣連接的高壓電壓取樣回路、高壓電流取樣回路、取源回路、穩(wěn)壓?jiǎn)卧?、?shù)據(jù)處理計(jì)量單元、顯示單元、通信單元和時(shí)鐘，直接采集帶有時(shí)間標(biāo)簽的總回路點(diǎn)、每個(gè)分路點(diǎn)、每個(gè)相關(guān)聯(lián)的負(fù)荷點(diǎn)以及每個(gè)單相末端點(diǎn)的電壓和電流，計(jì)算電能量數(shù)據(jù)，通過通信單元連接主站；步驟2 傳感器式高壓電能表、主站和操作端之間，利用公網(wǎng)/自組網(wǎng)絡(luò)組成電量數(shù)據(jù)云系統(tǒng)，設(shè)置通訊協(xié)議；步驟3 主站接收總回路點(diǎn)、每個(gè)分路點(diǎn)、每個(gè)相關(guān)聯(lián)的負(fù)荷點(diǎn)以及每個(gè)單相末端點(diǎn)的電能量數(shù)據(jù)，定位異常損耗點(diǎn)，并且排除；步驟4:主站在線進(jìn)行計(jì)算高壓輸電線路的總回路點(diǎn)到第η級(jí)分支線路的線損，計(jì)算線損率，并且應(yīng)操作端請(qǐng)求進(jìn)行輸出控制。例如計(jì)算第二級(jí)線損=MO-(Μ1+Μ2……+Mn)。依此類推。實(shí)施例2 在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，主站通過數(shù)據(jù)采集單元采集各個(gè)傳感器式高壓電能表的電能量數(shù)據(jù)，主站通過通訊模塊向各個(gè)傳感器式高壓電能表發(fā)送控制命令，對(duì)各個(gè)傳感器式高壓電能表進(jìn)行啟動(dòng)、采集、存儲(chǔ)、上傳、清零、調(diào)試或關(guān)閉動(dòng)作控制。統(tǒng)一調(diào)配動(dòng)作，可以從主機(jī)發(fā)送命令控制各個(gè)傳感器式高壓電能表，在線損實(shí)測(cè)時(shí)啟動(dòng)工作，其余時(shí)間可以關(guān)閉， 進(jìn)一步降低能耗。實(shí)施例3 在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，步驟3的定位異常損耗點(diǎn)的方法可以是普通現(xiàn)有技術(shù)，也可以是利用每一級(jí)分支線路上的電能量數(shù)據(jù)，計(jì)算相鄰兩級(jí)之間的線損率，線損率超過合理正常值范圍，即判定為存在異常損耗點(diǎn)，依次計(jì)算該級(jí)分支線路與下一級(jí)分支線路的線損率，在每一級(jí)分支線路查找，直到最后一級(jí)單相低壓用戶線的單相末端點(diǎn)，確定查找異常損耗點(diǎn)所在分支線路，檢查、排除異常損耗點(diǎn)。由于傳感器式高壓電能表本身的特點(diǎn)，可以采集低壓?jiǎn)蜗嚯娔芰?。異常損耗點(diǎn)可以是接地、擊穿故障點(diǎn)，也可以是竊電，由計(jì)算比照法查找異常損耗點(diǎn)，方便快捷，位置精確，速度快，成本低。實(shí)施例4 傳感器式高壓電能表與主站之間的通訊可以采用數(shù)據(jù)線或者光纜連接。實(shí)施例5 傳感器式高壓電能表主動(dòng)將帶有時(shí)間標(biāo)簽的電能量數(shù)據(jù)上傳電量數(shù)據(jù)云系統(tǒng)，進(jìn)行操作。傳感器式高壓電能表可以設(shè)置為采集信號(hào)，計(jì)量得到帶有時(shí)間標(biāo)簽的電能量數(shù)據(jù)后直接上傳電量數(shù)據(jù)云系統(tǒng)進(jìn)行云存儲(chǔ)、云處理、云傳輸或者通過主站/操作端的顯示等。實(shí)施例6 傳感器式高壓電能表直接存儲(chǔ)帶有時(shí)間標(biāo)簽的電能量數(shù)據(jù)，進(jìn)行線損實(shí)測(cè)或者定位操作時(shí)，操作員從操作端發(fā)出控制命令，然后再從傳感器式高壓電能表的存儲(chǔ)器讀取數(shù)據(jù)上傳電量數(shù)據(jù)云系統(tǒng)，進(jìn)行操作。本發(fā)明中提及的主站的服務(wù)器構(gòu)架和軟件系統(tǒng)功能可以通過程序設(shè)定，為普通計(jì)算機(jī)及電氣工程師等專業(yè)人員所掌握。
權(quán)利要求
1.基于高壓電能表的線損實(shí)測(cè)和定位方法，包括高壓輸電線路與分支線路聯(lián)接而成的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)配電網(wǎng)，配電網(wǎng)為η級(jí)結(jié)構(gòu)，其特征在于在配電網(wǎng)的總回路點(diǎn)、每個(gè)分路點(diǎn)、每個(gè)相關(guān)聯(lián)的負(fù)荷點(diǎn)以及每個(gè)單相末端點(diǎn)上設(shè)置的傳感器式高壓電能表，采用時(shí)間同步技術(shù)采集用電量，利用公網(wǎng)/自組網(wǎng)絡(luò)組成電量數(shù)據(jù)云系統(tǒng)，將所采集數(shù)據(jù)通過具有集中采集分析功能的主站進(jìn)行運(yùn)算，通過操作端控制和顯示，包括以下具體步驟步驟1 在配電網(wǎng)的總回路點(diǎn)、每個(gè)分路點(diǎn)、每個(gè)相關(guān)聯(lián)的負(fù)荷點(diǎn)以及每個(gè)單相末端點(diǎn)上設(shè)置的傳感器式高壓電能表，傳感器式高壓電能表至少包括電氣連接的高壓電壓取樣回路、高壓電流取樣回路、取源回路、穩(wěn)壓?jiǎn)卧?、?shù)據(jù)處理計(jì)量單元、顯示單元、通信單元和時(shí)鐘，直接采集帶有時(shí)間標(biāo)簽的總回路點(diǎn)、每個(gè)分路點(diǎn)、每個(gè)相關(guān)聯(lián)的負(fù)荷點(diǎn)以及每個(gè)單相末端點(diǎn)的電壓和電流，計(jì)算電能量數(shù)據(jù)，通過通信單元連接主站；步驟2 傳感器式高壓電能表、主站和操作端之間，利用公網(wǎng)/自組網(wǎng)絡(luò)組成電量數(shù)據(jù)云系統(tǒng)，設(shè)置通訊協(xié)議；步驟3 主站接收總回路點(diǎn)、每個(gè)分路點(diǎn)、每個(gè)相關(guān)聯(lián)的負(fù)荷點(diǎn)以及每個(gè)單相末端點(diǎn)的電能量數(shù)據(jù)，定位異常損耗點(diǎn)，并且排除；步驟4 主站在線進(jìn)行計(jì)算高壓輸電線路的總回路點(diǎn)到第η級(jí)分支線路的線損，計(jì)算線損率，并且應(yīng)操作端請(qǐng)求進(jìn)行輸出控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高壓電能表的線損實(shí)測(cè)和定位方法，其特征在于所述的主站通過數(shù)據(jù)采集單元采集各個(gè)傳感器式高壓電能表的電能量數(shù)據(jù)，主站通過通訊模塊向各個(gè)傳感器式高壓電能表發(fā)送控制命令，對(duì)各個(gè)傳感器式高壓電能表進(jìn)行啟動(dòng)、采集、存儲(chǔ)、上傳、清零、調(diào)試或關(guān)閉動(dòng)作控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高壓電能表的線損實(shí)測(cè)和定位方法，其特征在于所述的步驟3的定位異常損耗點(diǎn)的方法是利用每一級(jí)分支線路上的電能量數(shù)據(jù)，計(jì)算相鄰兩級(jí)之間的線損率，線損率超過合理正常值范圍，即判定為存在異常損耗點(diǎn)，依次計(jì)算該級(jí)分支線路與下一級(jí)分支線路的線損率，在每一級(jí)分支線路查找，直到最后一級(jí)單相低壓用戶線的單相末端點(diǎn)，確定查找異常損耗點(diǎn)所在分支線路，檢查、排除異常損耗點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高壓電能表的線損實(shí)測(cè)和定位方法，其特征在于所述的傳感器式高壓電能表與主站之間的通訊采用無線通訊方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高壓電能表的線損實(shí)測(cè)和定位方法，其特征在于所述的傳感器式高壓電能表主動(dòng)將帶有時(shí)間標(biāo)簽的電能量數(shù)據(jù)上傳電量數(shù)據(jù)云系統(tǒng)，進(jìn)行操作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高壓電能表的線損實(shí)測(cè)和定位方法，其特征在于所述的傳感器式高壓電能表存儲(chǔ)帶有時(shí)間標(biāo)簽的電能量數(shù)據(jù)，應(yīng)操作端請(qǐng)求上傳電量數(shù)據(jù)云系統(tǒng)，進(jìn)行操作。
7.一種按照權(quán)利要求1所述的方法的基于高壓電能表的線損實(shí)測(cè)和定位系統(tǒng)，其特征在于包括主站、操作端和傳感器式高壓電能表通過公網(wǎng)/自組網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成電量數(shù)據(jù)云系統(tǒng)；主站設(shè)置通訊模塊、數(shù)據(jù)采集單元和由服務(wù)器、軟件系統(tǒng)、前置機(jī)構(gòu)成的管理平臺(tái)，通訊模塊的輸出端連接數(shù)據(jù)采集單元的輸入端，數(shù)據(jù)采集單元的輸出端連接服務(wù)器；在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)配電網(wǎng)的總回路點(diǎn)、每個(gè)分路點(diǎn)、每個(gè)相關(guān)聯(lián)的負(fù)荷點(diǎn)以及每個(gè)單相末端點(diǎn)上設(shè)置的傳感器式高壓電能表，傳感器式高壓電能表至少包括電氣連接的高壓電壓取樣回路、高壓電流取樣回路、取源回路、穩(wěn)壓?jiǎn)卧?、?shù)據(jù)處理計(jì)量單元、顯示單元、通信單元和時(shí)鐘，通信單元與主站的通訊模塊無線連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于高壓電能表的線損實(shí)測(cè)和定位系統(tǒng)，其特征在于所述的傳感器式高壓電能表的通信單元包括無線發(fā)射接收模塊和RS485通訊芯片，RS485通訊芯片設(shè)置連接包括光纖、GPRS、無線透?jìng)骱洼d波組合中的一種或者多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于高壓電能表的線損實(shí)測(cè)和定位系統(tǒng)，其特征在于所述的取源回路為高壓取源電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于高壓電能表的線損實(shí)測(cè)和定位系統(tǒng)，其特征在于所述的取源回路包括太陽能電池板和蓄電池，太陽能電池板連接蓄電池，蓄電池的輸出端連接穩(wěn)壓?jiǎn)卧?br> 全文摘要
一種基于高壓電能表的線損實(shí)測(cè)和定位方法及系統(tǒng)，屬于智能電網(wǎng)配電自動(dòng)化領(lǐng)域。其特征在于在配電網(wǎng)的總回路點(diǎn)、每個(gè)分路點(diǎn)、每個(gè)相關(guān)聯(lián)的負(fù)荷點(diǎn)以及每個(gè)單相末端點(diǎn)上設(shè)置的傳感器式高壓電能表，采用時(shí)間同步技術(shù)采集用電量，利用公網(wǎng)/自組網(wǎng)絡(luò)組成電量數(shù)據(jù)云系統(tǒng)，將所采集數(shù)據(jù)通過主站進(jìn)行運(yùn)算，通過操作端控制和顯示，可以實(shí)現(xiàn)在6kV-35kV或更高電壓等級(jí)線路線損實(shí)測(cè)、異常點(diǎn)定位，直接讀取電能量，計(jì)算輸出，不用計(jì)算替代阻值，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地掌握配電線路的線損情況及其變化，誤差??；應(yīng)用范圍廣，能夠排除故障點(diǎn)，可以大大提高線損管理水平，降低管理線損，減少偷漏電量現(xiàn)象和計(jì)量差錯(cuò)；投資施工少，耗能小，提高經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)H02J13/00GK102497030SQ20111044609
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者徐文超, 楊君, 王志偉, 王運(yùn)全, 榮博, 陳偉斌 申請(qǐng)人:山東電力研究院, 山東計(jì)保電氣有限公司