CN114966475A - 一种电能计量装置送电前异常接线智能检测***及方法 - Google Patents

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徐宏伟
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刘超翔
李金友
宋强
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Abstract

本发明公开了一种电能计量装置送电前异常接线智能检测***及方法，所述***包括：现场校验装置，采集电压瞬时值和电流瞬时值，计算出电压向量的角度和电流向量的角度并绘制出相量图，结合相量图和错误接线分类模型进行错误接线类型分析获得接线错误类型，并发送至中心服务器；中心服务器，用于在现场校验装置和现场分析专家化***之间进行数据传输，与现场校验装置无线连接；现场分析专家化***，用于定期或不定期进行接线核查相量图和接线错误类型并将接线核查结果通过中心服务器反馈回现场校验装置；解决了现有技术的检验仪存在着很大的缺点,异常接线种类不全,不能实现联网功能,不能实现自动校验功能,而且只能***分错误接线情况等技术问题。

Description

一种电能计量装置送电前异常接线智能检测***及方法
技术领域
本发明属于电能计量技术领域，尤其涉及一种电能计量装置送电前异常接线智能检测***及方法。
背景技术
电能计量装置的接线异常是一种比较常见的电能计量装置异常状态。准确的判断电能计量装置的接线情况是判断电能计量装置异常状态的重要内容。计量回路不正确接线方式依电能表的接入方式及电能表的类型单相式、三相三线式、三相四线式而不同,其种类繁多。电能计量装置的接线方式纷繁复杂,而且绝大多数不正确接线都会引起电能计量不准确。因此,如何准确判断电能计量装置的接线情况一直是令供电部门关注的问题。
电能计量装置异常校验就是通过对各种错误接线时相量图的分析,完成更正系数及退、补电量的计算。河南赛达电气科技有限公司研发的SXY-2001D多功能三相电能表现场校验仪,能够识别48种错误接线方式。深圳市科陆电子科技股份有限公司研发的CL3121三相电能表现场校验仪,能够识别常见接线错误并能计算出此状态下的更正系数。太原市优特奥科电子科技有限公司研发的AP2003电能计量装置现场检验仪,能够完成接线相量图测试及三相三线192种常见错误接线检查。
从以上校验仪的介绍来看,现有技术的检验仪存在着很大的缺点,异常接线种类不全,不能实现联网功能,不能实现自动校验功能,而且只能***分错误接线情况。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种电能计量装置送电前异常接线智能检测***及方法，以解决现有技术的检验仪存在着很大的缺点,异常接线种类不全,不能实现联网功能,不能实现自动校验功能,而且只能***分错误接线情况等技术问题。
本发明技术方案：
一种电能计量装置送电前异常接线智能检测***，所述***包括：
现场校验装置，采集电压瞬时值和电流瞬时值，计算出电压向量的角度和电流向量的角度并绘制出相量图，结合相量图和错误接线分类模型进行错误接线类型分析获得接线错误类型，并发送至中心服务器；
中心服务器，用于在现场校验装置和现场分析专家化***之间进行数据传输，与现场校验装置无线连接；
现场分析专家化***，用于定期或不定期进行接线核查相量图和接线错误类型并将接线核查结果通过中心服务器反馈回现场校验装置。
所述现场校验装置包括现场校验仪本体和设于现场校验仪本体内的采集单元、电压电流相量图模块、错误接线分类模型模块、错误接线分析模块和数据传输模块；
采集单元用于采集电压电流相量图模块所需要的电压瞬时值和电流瞬时值；所述电压电流相量图模块用于通过采集单元计算出电压向量的角度和电流向量的角度并绘制出相量图；
错误接线分类模型模块用于存储根据电能计量表的接入方式及电能计量表的类型建立的错误接线分类模型，错误接线分类模型为判决矩阵；
错误接线分析模块用于结合相量图和错误接线分类模型进行错误接线类型分析获得接线错误类型；
数据传输模块用于将相量图和接线错误类型发送至中心服务器并接收来自中心服务器的数据。
电压电流相量图模块绘制相量图的具体方法为：通过接收采集单元采集到的连续周期采样数据，根据电压瞬时值和电流瞬时值算出一个周期内的有效值，再以 A 相电压为基准，根据测到的电压和电流之间的相位角，分别显示各相电压量的相位关系、各相电流量之间的相位关系并绘制相量图。
所述错误接线分类模型包括单相接线模型，三相四线经CTPT接线模型，三相四线经CTPT接线模型，三相四线无PT接线模型，三相四线直接进入式接线模型，三相三线经CTPT接线模型，三相三线经CTPT接线模型。
接线错误类型包括电压错相、电流错相、表尾电流进出反接、PT二次极性反接和断相、CT二次极性反接和短路。
错误接线分类模型的列向量为电压向量的角度,矩阵的行向量为电流向量的角度,矩阵中的元素为对应行与列的电流与电压向量的角度差。
错误接线分析模块进行错误接线类型分析获得接线错误类型具体包括以下步骤：建立判断评分与接线错误类型的对应表，从错误接线分类模型中基于电压电流信息提取其相关的特征相量，结合相量图和和错误接线分类模型进行电压、电流、功率因数角的特征匹配，再经过模糊运算，最后获得判断评分比对对应表获得接线错误类型。
一种电能计量装置送电前异常接线智能检测***的接线检测的方法，包括以下步骤：
S1.采集单元采集电压电流相量图模块所需要的电压瞬时值和电流瞬时值；
S2.通过采集单元计算出电压向量的角度和电流向量的角度并绘制出相量图；
S3.将相量图输入错误接线分析模块；
S4.错误接线分析模块结合相量图和错误接线分类模型进行错误接线类型分析获得接线错误类型；
S5.现场分析专家化***通过中心服务器收到相量图和接线错误类型，通过定期或不定期对进行接线核查相量图和接线错误类型；
S6.专家通过中心服务器将接线核查结果反馈回现场校验装置。
步骤S2中电压电流相量图模块绘制相量图的具体方法为：通过接收采集单元采集到的连续周期采样数据，根据电压瞬时值和电流瞬时值算出一个周期内的有效值，再以 A相电压为基准，根据测到的电压和电流之间的相位角，分别显示各相电压量的相位关系、各相电流量之间的相位关系并绘制相量图。
步骤S4中错误接线分析模块进行错误接线类型分析获得接线错误类型具体包括以下步骤：建立判断评分与接线错误类型的对应表，从错误接线分类模型中基于电压电流信息提取其相关的特征相量，结合相量图和和错误接线分类模型进行电压、电流、功率因数角的特征匹配，再经过模糊运算，最后获得判断评分比对对应表获得接线错误类型。
本发明的有益效果：
本发明的现场校验装置本体产生能让电能计量装置可进行短时正常计费的电压电流，根据反馈的电压电流值经过相应的推导后来判断电能计量装置的接线是否正确。通过采集单元采集绘制相量图需要的电流电压数据，电压电流相量图模块绘制模块，错误接线分类模型模块存储用于判断接线的错误接线分类的错误接线分类模型。错误接线分析模块为根据电能计量装置的种类的特征建立的判决矩阵，能够***、全面地检测电能计量装置在各种接线方式下可能出现的错接线类型。本发明实现联网功能,实现自动校验功能。中心服务器则用于将上述数据传输给现场分析专家化***，即可实现定期或不定期检查等电能计量装置接线核查工作开展情况并能及时发现现场校验装置接线错误，同时通过现场分析专家化***构建省级专家诊断平台，充分利用省级专家资源，实现错误接线及时更正，避免引起计量纠纷。
解决了现有技术的检验仪存在着很大的缺点,异常接线种类不全,不能实现联网功能,不能实现自动校验功能,而且只能***分错误接线情况等技术问题。
附图说明
图1为本发明实施例的***的工作原理框图；
图2为本发明实施例的绘制相量图的流程图；
图3为本发明实施例的接线检测方法的流程图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例的一种电能计量装置送电前异常接线智能检测***，包括现场校验装置、中心服务器和现场分析专家化***。
现场校验装置，包括现场校验仪本体和设于现场校验仪本体内的采集单元、电压电流相量图模块、错误接线分类模型模块、错误接线分析模块和数据传输模块。采集单元用于采集电压电流相量图模块所需要的电压瞬时值和电流瞬时值。电压电流相量图模块用于通过采集单元计算出电压向量的角度和电流向量的角度并绘制出相量图。错误接线分类模型模块用于存储根据电能计量表的接入方式及电能计量表的类型建立的错误接线分类模型。错误接线分类模型为判决矩阵。错误接线分析模块用于结合相量图和错误接线分类模型进行错误接线类型分析获得接线错误类型。数据传输模块用于将相量图和接线错误类型发送至中心服务器并接收来自中心服务器的数据。错误接线分类模型包括单相接线模型，三相四线经CTPT接线模型，三相四线经CTPT接线模型，三相四线无PT接线模型，三相四线直接进入式接线模型，三相三线经CTPT接线模型，三相三线经CTPT接线模型。接线错误类型包括电压错相、电流错相、表尾电流进出反接、PT二次极性反接和断相、CT二次极性反接和短路。错误接线分类模型的列向量为电压向量的角度,矩阵的行向量为电流向量的角度,矩阵中的元素为对应行与列的电流与电压向量的角度差。
中心服务器，无线连接现场校验装置。中心服务器用于在现场校验装置和现场分析专家化***之间进行数据传输。
现场分析专家化***，用于专家定期或不定期对进行接线核查相量图和接线错误类型并将接线核查结果通过中心服务器反馈回现场校验装置。
如图3所示，一种根据上述电能计量装置送电前异常接线智能检测***进行接线检测的方法，包括以下步骤：
S1.采集单元采集电压电流相量图模块所需要的电压瞬时值和电流瞬时值。
S2.通过采集单元计算出电压向量的角度和电流向量的角度并绘制出相量图。如图2所示，步骤S2中电压电流相量图模块绘制相量图的具体方法为：通过接收采集单元采集到的连续周期采样数据，根据电压瞬时值和电流瞬时值算出一个周期内的有效值，再以 A相电压为基准，根据测到的电压和电流之间的相位角，分别显示各相电压量的相位关系、各相电流量之间的相位关系并绘制相量图。
S3.将相量图输入错误接线分析模块。
S4.错误接线分析模块结合相量图和错误接线分类模型进行错误接线类型分析获得接线错误类型。步骤S4中错误接线分析模块进行错误接线类型分析获得接线错误类型具体包括以下步骤：建立判断评分与接线错误类型的对应表，从错误接线分类模型中基于电压电流信息提取其相关的特征相量，结合相量图和和错误接线分类模型进行电压、电流、功率因数角的特征匹配，再经过模糊运算，最后获得判断评分比对对应表获得接线错误类型。
S5.现场分析专家化***通过中心服务器收到相量图和接线错误类型，使得专家定期或不定期对进行接线核查相量图和接线错误类型。
S6.专家通过中心服务器将接线核查结果反馈回现场校验装置。

Claims (10)

1.一种电能计量装置送电前异常接线智能检测***，其特征在于：所述***包括：
现场校验装置，采集电压瞬时值和电流瞬时值，计算出电压向量的角度和电流向量的角度并绘制出相量图，结合相量图和错误接线分类模型进行错误接线类型分析获得接线错误类型，并发送至中心服务器；
中心服务器，用于在现场校验装置和现场分析专家化***之间进行数据传输，与现场校验装置无线连接；
现场分析专家化***，用于定期或不定期进行接线核查相量图和接线错误类型并将接线核查结果通过中心服务器反馈回现场校验装置。
2.根据权利要求1所述的一种电能计量装置送电前异常接线智能检测***，其特征在于：所述现场校验装置包括现场校验仪本体和设于现场校验仪本体内的采集单元、电压电流相量图模块、错误接线分类模型模块、错误接线分析模块和数据传输模块；
采集单元用于采集电压电流相量图模块所需要的电压瞬时值和电流瞬时值；所述电压电流相量图模块用于通过采集单元计算出电压向量的角度和电流向量的角度并绘制出相量图；
错误接线分类模型模块用于存储根据电能计量表的接入方式及电能计量表的类型建立的错误接线分类模型，错误接线分类模型为判决矩阵；
错误接线分析模块用于结合相量图和错误接线分类模型进行错误接线类型分析获得接线错误类型；
数据传输模块用于将相量图和接线错误类型发送至中心服务器并接收来自中心服务器的数据。
3.根据权利要求2所述的一种电能计量装置送电前异常接线智能检测***，其特征在于：电压电流相量图模块绘制相量图的具体方法为：通过接收采集单元采集到的连续周期采样数据，根据电压瞬时值和电流瞬时值算出一个周期内的有效值，再以 A 相电压为基准，根据测到的电压和电流之间的相位角，分别显示各相电压量的相位关系、各相电流量之间的相位关系并绘制相量图。
4.根据权利要求1所述的一种电能计量装置送电前异常接线智能检测***，其特征在于：所述错误接线分类模型包括单相接线模型，三相四线经CTPT接线模型，三相四线经CTPT接线模型，三相四线无PT接线模型，三相四线直接进入式接线模型，三相三线经CTPT接线模型，三相三线经CTPT接线模型。
5.根据权利要求2所述的一种电能计量装置送电前异常接线智能检测***，其特征在于：接线错误类型包括电压错相、电流错相、表尾电流进出反接、PT二次极性反接和断相、CT二次极性反接和短路。
6.根据权利要求2所述的一种电能计量装置送电前异常接线智能检测***，其特征在于：错误接线分类模型的列向量为电压向量的角度,矩阵的行向量为电流向量的角度,矩阵中的元素为对应行与列的电流与电压向量的角度差。
7.根据权利要求2所述的一种电能计量装置送电前异常接线智能检测***，其特征在于：错误接线分析模块进行错误接线类型分析获得接线错误类型具体包括以下步骤：建立判断评分与接线错误类型的对应表，从错误接线分类模型中基于电压电流信息提取其相关的特征相量，结合相量图和和错误接线分类模型进行电压、电流、功率因数角的特征匹配，再经过模糊运算，最后获得判断评分比对对应表获得接线错误类型。
8.如权利要求1-7所述的任意一种电能计量装置送电前异常接线智能检测***的接线检测的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.采集单元采集电压电流相量图模块所需要的电压瞬时值和电流瞬时值；
S2.通过采集单元计算出电压向量的角度和电流向量的角度并绘制出相量图；
S3.将相量图输入错误接线分析模块；
S4.错误接线分析模块结合相量图和错误接线分类模型进行错误接线类型分析获得接线错误类型；
S5.现场分析专家化***通过中心服务器收到相量图和接线错误类型，通过定期或不定期对进行接线核查相量图和接线错误类型；
S6.专家通过中心服务器将接线核查结果反馈回现场校验装置。
9.根据权利要求8所述的一种电能计量装置送电前异常接线智能检测***的接线检测的方法，其特征在于：步骤S2中电压电流相量图模块绘制相量图的具体方法为：通过接收采集单元采集到的连续周期采样数据，根据电压瞬时值和电流瞬时值算出一个周期内的有效值，再以 A 相电压为基准，根据测到的电压和电流之间的相位角，分别显示各相电压量的相位关系、各相电流量之间的相位关系并绘制相量图。
10.根据权利要求8所述的一种电能计量装置送电前异常接线智能检测***的接线检测的方法，其特征在于：步骤S4中错误接线分析模块进行错误接线类型分析获得接线错误类型具体包括以下步骤：建立判断评分与接线错误类型的对应表，从错误接线分类模型中基于电压电流信息提取其相关的特征相量，结合相量图和和错误接线分类模型进行电压、电流、功率因数角的特征匹配，再经过模糊运算，最后获得判断评分比对对应表获得接线错误类型。
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