本發(fā)明涉及二次回路校驗領(lǐng)域，尤其涉及一種二次回路壓降監(jiān)測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

目前的二次回路壓降遠(yuǎn)程校驗技術(shù)主要是在現(xiàn)場設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)計量裝置，通過電流電壓回路切換的方式，實現(xiàn)對現(xiàn)場多個電能表的誤差校驗，并將校驗結(jié)果傳回遠(yuǎn)程主站。但此校驗方法存在著標(biāo)準(zhǔn)裝置受現(xiàn)場環(huán)境影響大、切換回路復(fù)雜、監(jiān)控數(shù)據(jù)有限等問題，不能對電能表的誤差進(jìn)行實時監(jiān)測。每次在對電能表進(jìn)行現(xiàn)場精度測試時，需要將被檢表的電流回路與標(biāo)準(zhǔn)表串聯(lián)、被檢表的電壓回路與標(biāo)準(zhǔn)表并聯(lián)，這樣就要對計量屏上的接線端子進(jìn)行松開和旋緊等操作，多次操作以后常有接線端子松動或滑絲等現(xiàn)象，存在較大的故障隱患。并且由于現(xiàn)場不具備試驗條件，因此需要將現(xiàn)場設(shè)備拆裝并送到指定實驗室進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)，即應(yīng)像正常業(yè)務(wù)開展，由耗費大量的人力物力財力，為使用單位增加很多負(fù)擔(dān)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種實時、準(zhǔn)確、操作簡便的遠(yuǎn)程校驗計量裝置，用于二次回路壓降監(jiān)測。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出了一種二次回路壓降監(jiān)測系統(tǒng)，包括：第一校驗采樣終端、第二校驗采樣終端以及校驗終端；所述第一校驗采樣終端連接于二次回路的電壓互感器出口端，用于采集所述二次回路的電壓互感器出口端的電壓波形信號，并將其發(fā)送給所述校驗終端；所述第二校驗采樣終端連接于所述二次回路的電能表輸入端，用于采集所述二次回路的電能表輸入端的電壓波形信號，并將其發(fā)送給所述校驗終端；所述校驗終端接收所述電壓互感器出口端的電壓波形信號與電能表輸入口端的電壓波形信號，并計算所述二次回路的電壓互感器二次回路壓降。

進(jìn)一步地，還包括第一隔離變壓器，所述的第一校驗采樣終端通過第一隔離變壓器連接二次回路的電壓互感器出口端。

進(jìn)一步地，還包括第二隔離變壓器，所述的第二校驗采樣終端通過第二隔離變壓器連接二次回路的電能表輸入端。

進(jìn)一步地，所述校驗終端連接于所述第一校驗采樣終端與第二校驗采樣終端的連接方式為無線連接。

進(jìn)一步地，所述第一校驗采樣終端與第二校驗采樣終端采用同步模塊進(jìn)行同步。

進(jìn)一步地，所述同步模塊為高精度gps授時模塊。

進(jìn)一步地，還包括同步電纜，所述同步電纜連接于所述第一校驗采樣終端與第二校驗采樣終端，用于傳送同步信號或/及測試數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，所述第一校驗采樣終端與第二校驗采樣終端為多個，用于采集多個二次回路的電壓互感器出口端的電壓波形信號與電能表輸入端的電壓波形信號，并將其發(fā)送給所述校驗終端。

為了達(dá)到上述目的，還提出了一種二次回路壓降監(jiān)測方法，包括：使用第一校驗采樣終端采集二次回路的電壓互感器出口端的電壓波形信號；使用第二校驗采樣終端采集所述二次回路的電能表輸入端的電壓波形信號；使用校驗終端根據(jù)所述電壓互感器出口端的電壓波形信號和電能表輸入端的電壓波形信號，計算所述二次回路的電壓互感器二次回路壓降。

進(jìn)一步地，所述使用第一校驗采樣終端采集二次回路的電壓互感器出口端的電壓波形信號的步驟與使用第二校驗采樣終端采集所述二次回路的電能表輸入端的電壓波形信號的步驟為同步實施。

本發(fā)明的有益效果在于，通過本發(fā)明在二次回路的首端與末端，也就是電壓互感器的二次側(cè)的端口以及電能表的輸入端口，同時測量兩處的電壓數(shù)據(jù)并計算二次回路的壓降，達(dá)到監(jiān)測二次回路壓降的目的，同步測量能有效保證角差的測量精度，并且安裝方便無需額外架設(shè)線纜，可以實現(xiàn)實時監(jiān)測。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例的二次回路壓降監(jiān)測系統(tǒng)與二次回路的連接示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例的電壓互感器二次回路壓降測量原理圖。

圖3為本發(fā)明實施例的電壓互感器二次回路電壓向量圖。

圖4為本發(fā)明另一實施例的二次回路壓降監(jiān)測系統(tǒng)與二次回路的連接示意圖。

圖5為本發(fā)明實施例的二次回路壓降監(jiān)測方法的流程圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)的范圍。

在電網(wǎng)企業(yè)同用戶結(jié)算的關(guān)口處，需要安裝電能計量設(shè)備。在實際電路中，電壓互感器的一次側(cè)連接于一次回路，二次側(cè)連接于二次回路。該二次回路是由二次設(shè)備互相連接，構(gòu)成對一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測、控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)的電氣回路。由于二次回路中導(dǎo)線較長，并且還有各種接點，并且在二次回路的末端或中間部位會接有各種負(fù)載，所以就會產(chǎn)生二次回路的壓降。二次回路上的壓降會導(dǎo)致電能表端子上的電壓不等于電壓互感器二次側(cè)的端口電壓，其幅值和相位都會發(fā)生變化，從而給電能和功率的測量帶來誤差。本發(fā)明的主要采用在二次回路的首端與末端，也就是電壓互感器的二次側(cè)的端口以及電能表的輸入端口，同時測量兩處的電壓數(shù)據(jù)并計算二次回路的壓降，從而實現(xiàn)監(jiān)測二次回路壓降的目的。主要用于變電站內(nèi)的發(fā)電上網(wǎng)關(guān)口、跨網(wǎng)結(jié)算關(guān)口及重要用戶計量二次回路電壓互感器壓降的校驗。其它情況，可根據(jù)計量裝置重要程度、二次回路長短電能表準(zhǔn)確度等級配置高速采集終端的采集路數(shù)，實現(xiàn)電壓互感器二次回路壓降的監(jiān)測。

圖1為本發(fā)明實施例的二次回路壓降監(jiān)測系統(tǒng)與二次回路的連接示意圖。如圖1所示，本實施例提出的二次回路壓降監(jiān)測系統(tǒng)包括：第一校驗采樣終端、第二校驗采樣終端以及校驗終端；所述第一校驗采樣終端連接于二次回路的電壓互感器出口端，用于采集所述二次回路的電壓互感器出口端的電壓波形信號，并將其發(fā)送給所述校驗終端；所述第二校驗采樣終端連接于所述二次回路的電能表輸入端，用于采集所述二次回路的電能表輸入端的電壓波形信號，并將其發(fā)送給所述校驗終端；所述校驗終端接收所述電壓互感器出口端的電壓波形信號與電能表輸入口端的電壓波形信號，并計算所述二次回路的電壓互感器二次回路壓降。

圖2為本發(fā)明實施例的電壓互感器二次回路壓降測量原理圖，圖3為本發(fā)明實施例的電壓互感器二次回路電壓向量圖。結(jié)合圖2與圖3所示，以三相電中任一單相的二次回路為例，本實施例的二次回路壓降監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測電壓互感器二次回路壓降的計算原理如下：

電壓互感器二次回路壓降分為比差f和角差δ，比差f為電壓互感器出口端和電能表輸入端之間電壓的幅值差相對于二次實際電壓值的百分?jǐn)?shù)，角差δ為電壓互感器出口端和和電能表輸入端之間電壓的相位差。

電壓互感器二次線路壓降的計算公式為：

電壓互感器二次回路的比差值為：

電壓互感器二次回路壓降的角差值為：

為第一校驗采樣終端測量的二次回路的電壓互感器出口端的電壓向量，ut為其幅值；為第二校驗采樣終端測量的二次回路的電能表輸入端的電壓向量,um為其幅值；圖3中i為pt負(fù)載電流；r為電壓互感器二次線路電阻(包括電纜電阻、保險、開關(guān)及接頭等的電阻))；f為電壓互感器二次回路壓降的比差，δ為電壓互感器二次回路壓降的角差。

具體實施時，第一校驗采樣終端與第二校驗采樣終端在出廠校準(zhǔn)時，采用同步多點校準(zhǔn)方法，盡可能保證第一校驗采樣終端與第二校驗采樣終端誤差一致，避免儀器本身誤差對測量結(jié)果造成影響。第一校驗采樣終端與第二校驗采樣終端采用數(shù)字采樣方式進(jìn)行采集電壓波形信號，由于變電站電壓一般都比較穩(wěn)定，不會存在寬范圍波動，第一校驗采樣終端測量互感器輸出電壓時可以將量程調(diào)至最大位置，能夠最大限度的發(fā)揮24位ad采樣芯片的性能，采樣精度基本可達(dá)到0.5‰，基本能夠保證二次回路壓降的測量。第一校驗采樣終端與第二校驗采樣終端在測量時，電壓回路取樣采用高阻抗法，輸入阻抗2mω以上，不會因接入了校驗監(jiān)測設(shè)備破壞原有二次回路的狀態(tài)。

具體實施時，在第一校驗采樣終端與二次回路的電壓互感器出口端之間，可增設(shè)第一隔離變壓器，所述的第一校驗采樣終端通過第一隔離變壓器連接二次回路的電壓互感器出口端，通過第一隔離變壓器的一次側(cè)與二次側(cè)的隔離作用保護(hù)第一采樣終端，同時也可以隔離危險電壓保護(hù)人身安全。同樣的，在第二校驗采樣終端與二次回路的電能表輸入端之間，也可增設(shè)第二隔離變壓器，所述的第二校驗采樣終端通過第二隔離變壓器連接二次回路的電能表輸入端，也可以實現(xiàn)隔離保護(hù)第二采樣終端，隔離危險電壓保護(hù)人身安全的作用。

具體實施時，校驗終端連接于第一校驗采樣終端與第二校驗采樣終端的連接方式為無線連接，可以避免鋪設(shè)測量電纜，方便監(jiān)測，可以實現(xiàn)實時監(jiān)測。為了保證測量時間同步，第一校驗采樣終端與第二校驗采樣終端采用同步模塊進(jìn)行同步，通過高精度同步信號，能有效保證角差的測量精度，同步模塊為高精度gps授時模塊。同步模塊可以優(yōu)選為瑞士生產(chǎn)的lea-6tgps模塊，其能為需要位置信息的應(yīng)用提供精確的gps授時服務(wù)，該gps模塊能夠配置輸出的時間脈沖頻率，通過使用量化誤差信息去補償時間脈沖中的顆粒誤差。當(dāng)?shù)谝恍ｒ灢蓸咏K端與第二校驗采樣終端在固定位置下運行時，gps模塊可以在只有一顆衛(wèi)星可見度的情況下進(jìn)行授時。這意味著即使在gps衛(wèi)星信號條件不利或天空可見度不佳的情況下也能輸出準(zhǔn)確的時間信息。該模塊的內(nèi)置的時標(biāo)和計數(shù)器能夠?qū)ν獠渴录斎脒M(jìn)行精確的時間測量。當(dāng)主從校驗采集終端處于衛(wèi)星信號屏蔽區(qū)域時，可采用專用的同步電纜、同步光纖等方式進(jìn)行同步，只是需要布設(shè)同步電纜、光纖，該同步電纜或光線連接于所述第一校驗采樣終端與第二校驗采樣終端，用于傳送同步信號或/及測試數(shù)據(jù)，同樣起到保證二次回路的電壓互感器出口端的電壓波形信號與二次回路的電能表輸入端的電壓波形信號同時監(jiān)測的作用。

圖4為本發(fā)明另一實施例的二次回路壓降監(jiān)測系統(tǒng)與二次回路的連接示意圖。如圖4所示，第一校驗采樣終端與第二校驗采樣終端為多個，用于采集多個二次回路的電壓互感器出口端的電壓波形信號與電能表輸入端的電壓波形信號，并將其發(fā)送給校驗終端。該校驗終端設(shè)置于計量遠(yuǎn)程校驗主站內(nèi)，接收多個二次回路的電壓互感器出口端的電壓波形信號與電能表輸入端的電壓波形信號，對其進(jìn)行計算，計算出各個二次回路的壓降后，將監(jiān)測結(jié)果提供給技術(shù)人員，方便技術(shù)人員對多個二次回路進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)測與管理，并且節(jié)省了人力消耗。

在介紹了本發(fā)明實施例的一種二次回路壓降監(jiān)測系統(tǒng)之后，接下來，對本發(fā)明實施例的一種二次回路壓降監(jiān)測方法進(jìn)行介紹。

圖5為本發(fā)明實施例的二次回路壓降監(jiān)測方法的流程圖。如圖5所示，本實施例提出的二次回路壓降監(jiān)測方法，包括：

s100，使用第一校驗采樣終端采集二次回路的電壓互感器出口端的電壓波形信號；

s200，使用第二校驗采樣終端采集所述二次回路的電能表輸入端的電壓波形信號；

s300，使用校驗終端根據(jù)所述電壓互感器出口端的電壓波形信號和電能表輸入端的電壓波形信號，計算所述二次回路的電壓互感器二次回路壓降。

在具體實施時，為了保證測量時間同步，使用第一校驗采樣終端采集二次回路的電壓互感器出口端的電壓波形信號的步驟s100與使用第二校驗采樣終端采集所述二次回路的電能表輸入端的電壓波形信號的步驟s200為同步實施，第一校驗采樣終端與第二校驗采樣終端采用同步模塊進(jìn)行同步，通過高精度同步測量，能有效保證角差的測量精度。

本發(fā)明的有益效果在于，通過本發(fā)明通過在二次回路的首端與末端，也就是電壓互感器的二次側(cè)的端口以及電能表的輸入端口，同時測量兩處的電壓數(shù)據(jù)并計算二次回路的壓降，達(dá)到監(jiān)測二次回路壓降的目的，同步測量能有效保證角差的測量精度，并且安裝方便無需額外架設(shè)線纜，可以實現(xiàn)實時監(jiān)測。

以上所述的具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。