电能量采集装置及相关系统

电网调度自动化厂站端调试检修员习题+答案一、单选题（共42题，每题1分，共42分）1.DL/T860标准中关于SCD描述正确的是（）。

A、是IED实例配置文件B、是IED能力描述文件C、是全站系统配置文件，全站唯一D、是系统规范描述文件正确答案：C2.摇表通常采用（）测量机构，采用此机构的主要优点是使测量结果不受发电机转速变化的影响。

A、感应系比率型B、磁电系比率型C、磁电系比较型正确答案：B3.计算机病毒六大特性：（）。

A、潜伏性、寄生性、危害性、破坏性、传染性、繁殖性B、程序性、破坏性、繁殖性、寄生性、隐蔽性、潜伏性C、破坏性、程序性、繁殖性、隐蔽性、寄生性、危害性D、程序性、破坏性、传染性、寄生性、隐蔽性、潜伏性正确答案：D4.当控制回路断线时，变电站应产生（）信号。

A、控制回路断线及事故B、控制回路断线C、控制回路断线及预告D、事故总正确答案：C5.数字化变电站中，属于站控层设备的是：（）。

A、保护装置B、监控系统后台C、电子式互感器正确答案：B6.变压器供电的线路发生短路时，要使短路电流小些，下述措施哪个是对的（）。

A、选用短路阻抗大的变压器B、变压器加大外电阻RC、变压器增加内电阻rD、增加变压器电动势正确答案：A7.防误闭锁装置不得随意退出运行，停用防误闭锁装置应经（）批准。

A、当值调度员B、当值值长C、本单位总工D、变电站站长正确答案：C8.在室内高压设备上工作，应在工作地点两旁间隔和对面间隔的遮栏上和禁止通行的过道上悬挂“（）”的标示牌。

A、从此进出！B、止步，高压危险！C、禁止通行！D、在此工作！正确答案：B9.TM代表()含义。

A、遥信B、遥控C、遥测D、遥调正确答案：C10.调制解调器的作用为（）。

A、将计算机侧数字信号变为通道侧电流信号，或将通道侧电流信号变为计算机侧数字信号B、将计算机侧模拟信号变为通道侧数字信号，或将通道侧数字信号变为计算机侧模拟信号C、将计算机侧数字信号变为通道侧模拟信号，或将通道侧模拟信号变为计算机侧数字信号D、将计算机侧模拟信号变为通道侧电流信号，或将通道侧电流信号变为计算机侧模拟信号正确答案：C11.根据IEC61970标准，图形的交换主要基于（）格式。

变电站电能采集系统的结构和管理文章首先针对电能量采集系统结构展开了必要的分析，而后进一步对每个层次的功能进行了说明，最后就如何更为有效的展开电能采集系统的管理，切实推动其成熟加以讨论。

关键字：变电站；电能量采集系统；结构；管理在变电站工作环境中，电能量采集系统是通过现场数据采集与控制实现数据的统计分析，并且进一步为营销工作提供必要的技术层面支持，借以实现需求侧管理的一套自动化系统。

电能量采集系统是电力营销工作的基础，为其提供着大量的必要数据支持，并且进一步从一个侧面影响着电力组织的服务质量，甚至于对整个输电网络的安全和稳定都会发挥一定的支持作用。

考虑到变电站电能量采集系统如此重要的地位和价值，有必要对其管理工作展开更深一步的分析，确保其正常工作。

一、電能量采集系统结构分析想要切实实现电能量采集系统的管理和维护，首先应当对其自身的结构有一个初步的认识。

从逻辑结构的角度看，自下而上，一个完整的电能量采集系统大体可以划分为三个主要的层面，即厂站系统、通信系统以及主站系统。

其中厂站系统更为接近电力消费端，具体包括电能表、采集终端以及必要的应用软件等构成，其工作价值在于通过标准的RS485接口实现对于电能表电流以及电压数据的采集并且加以集中，送交通信系统传输至相应的数据处理终端。

采集系统的正常工作和准确获取数据，直接关系到整个电能采集系统工作的准确状况，在体系中占据着数据基础的地位。

通信系统在整个电能量采集系统占据传输干线的作用，就目前的情况看，通信系统是以光纤作为主干传输网，以拨号、专线、GPRS/CDMA等通信方式作为辅助或者备用通道，来实现从厂站系统开始，一直到主站系统的数据转移，并且实现从主站系统朝向厂站系统的必要数据命令传输，诸如查询等。

具体而言，通信系统的职责重点包括两个方面，其一在于展开对通信链路的管理，其二则在于实现数据的准确和有效传输。

对于通信链路的管理方面，通信系统主要需要面向变电站以及县公司与通信机房的SDH设备专用MSTP端口展开检查，并且通过定时向通信网络中发送测试数据包以确定各个节点路由工作状态正常以及接口接触良好。

EAC5000D电能量采集装置使用说明书广州南方电力集团科技发展有限公司注意事项：●装置安装调试前请仔细阅读本说明书。

●本设备内部无用户可调元器件。

●本设备在出厂前，经检验合格，并加铅封，在安装使用时，用电管理部门的授权人只需将接线端盖卸下后，按盖内接线图接线即可，接线后加端子铅封。

而装置的安装、调试及维护的人员必须经过相关专业的培训。

●设备应安装在室内通风干燥处，安装设备的底板应固定在坚固、耐火、不易振动的墙上。

●设备的工作环境应有避雷措施。

●运输或存储不当会对设备造成损害；供电电压错误会造成设备损坏或引起火灾。

●请勿自行拆卸维修。

●如装置软件有变动，按装置上的版本。

●如有无法解决的问题，请与我公司联系处理。

目录一、概述 (1)1.1. 产品简介 (1)1.2. 执行标准 (1)二、产品说明 (3)2.1. 标准配置 (3)2.2. 可选配置 (3)2.3. 技术参数 (3)2.3.1. 电压输入范围 (3)2.3.2. 辐射电磁场抗扰度 (4)2.3.3. 停电保护及器件参数 (4)2.3.4. 强电端子绝缘电阻 (4)2.3.5. 工作环境 (4)2.3.6. 可监测满足下述条件的脉冲电能表 (4)2.3.7. 外形 (4)三、功能描述 (5)3.1. 数据采集与存储 (5)3.2. 数据传输 (5)3.3. 对时 (5)3.4. 参数设置和数据显示 (6)3.5. 通讯模块的升级功能 (6)四、技术特点 (7)4.1. 易维护 (7)4.2. 功耗少 (7)4.3. 可靠性高 (7)4.4. 兼容性强 (7)4.5. 适应性广 (7)4.6. 保障数据安全 (7)4.7. 符合多种规约 (8)4.8. 丰富的通讯功能 (8)五、外形及接线 (9)5.1. 外形尺寸 (9)5.2. 接线 (10)六、终端菜单操作 (12)附录A (14)附录B (18)一、概述1.1. 产品简介EAC5000D系列电能量采集装置是广州南方电力集团科技发展有限公司为适应电力管理现代化要求，特别是随着电力体制改革的深入及当前用电形势的变化，建立用电现场服务与管理系统的需求而专门设计制造的终端产品。

目录一、系统概述 (1)二、系统特点 (1)三、系统结构 (2)3.1操作系统 (3)3.2网络通信协议 (3)3.3开发模式 (5)3.4开发语言 (5)3.5数据库 (5)四、系统软件框图 (6)五、功能及界面 (7)5.1 参数设置 (7)5.2 网络设备管理 (8)5.3 数据采集 (10)5.4 数据查询 (11)5.5 业务变更 (12)5.6 设备管理 (12)5.7 报表管理 (13)5.8 曲线工具 (13)5.9 统计分析 (15)5.10 权限管理 (15)5.11 监视告警 (16)六、厂站系统 (16)6.1 系统构成 (16)6.2 采集终端 (17)6.3 工作原理 (17)6.4 主要功能 (18)6.5 技术指标 (19)一、系统概述电能量采集与计费系统（TMR-Tele Meter Reading）的建设是随着电力商业化运营的开展、电厂出现多元化投资主体而开始的。

电能量计量系统主要任务是采集、处理、存储、统计各电厂的上网电量、联络线关口点电量和各用电关口的下网电量，为计算和分析提供基本数据。

电能量采集与计费系统是电力市场运营的基础。

为了实现公平、公正、公开的电力交易，建设一套精确、可靠、安全可信的电能量计量系统，满足市场运行、结算和考核的需要是十分必要的。

随着电力工业体制改革的深入和电力市场的逐步完善，对电网的运营和管理提出更高的要求，电能量采集与计费系统作为电力市场交易中的“秤”，其地位非常重要。

由中国电力科学研究院开发的CC-2000E/TMR电能量采集与计费系统，可用于省、地区、县各级电力公司，实现电网电量自动采集、处理、分析、计费等功能，并能通过本系统的计算机通信功能实现和相关计算机系统以及相关电力公司的信息交换，可为电网的商业化运营提供有效的管理手段。

该系统完全满足电力系统的需要。

二、系统特点本系统所提供的软件是一种建立在国际公认的工业标准上的具有开放性、分布性及模块化并专用于电能量采集与计费方面的软件系统。

浅析电量采集系统结构组成及应用电量采集系统为电力生产提供准确、全面、实时的数据分析和支撑，确保了采集数据的准确性和完整性，为电厂的统计分析、绩效考核、平衡率分析、节能降耗等提供精确的数据基础，为机组的全面电能量管理提供保障。

本文主要介绍了乌沙山发电厂电量采集系统的结构组成及各部分的主要功能应用。

标签：电量采集系统；电能量数据终端；电能量计费主站0 背景随着电力行业的不断发展进步，传统方式下的人工定时抄表，人工录入电量数据计算等已经不能满足日常电能量的统计分析需求，不足以满足电厂的各项管理统计分析、绩效考核等工作要求。

电量采集系统应用于电力企业已成为必然趋势。

电量采集系统由数据采集部分、存储和传输部分、控制部分组成，主要设备包括电能计量装置、电能量数据终端采集装置、电能量计费主站系统。

1 电量采集系统概述1.1 功能介绍我厂电量采集系统采集全厂关口电度表信息、发电机电度表信息、脱硫电度表信息，并通过电力数据网上送浙江省电力公司，作为电网与我厂电量结算及全厂电量平衡和各种经济指标的原始数据。

采集全厂6kV及以上电度信息到电能量计费主站，生成报表进行统计分析等并在工程师站打包上送至SIS系统，达到数据资源共享，为电厂的统计分析、绩效考核、平衡率分析、节能降耗等提供精确的数据基础。

1.2 重要性电量采集系统分为发电及上网考核电量和厂用电电量两大部分。

厂用电电量为厂内部经济指标核算、日常电能量统计、平衡率计算提供可靠地数据基础；发电及上网考核电量是全厂对外经济贸易结算，在整个电网中承担着重要责任。

电量采集系统的可靠性和准确性直接关系到发电企业和电能使用单位的切身利益。

当电量采集系统出现故障时，所侵害的客体是发电厂、电力公司和其他相关组织的合法权益，当系统故障引起数据异常时，不仅仅影响企业正常生产工作的开展，对关口上网电量来说直接关系到发电企业的经济利益。

所以电力采集系统的安全稳定运行、采集电量数据准确完整对电力企业来说至关重要。

电能量计量系统设计技术规程1. 引言电能量计量系统是用于测量、记录和控制电能消耗的重要设备。

本文将详细介绍电能量计量系统的设计技术规程，包括系统组成、功能要求、技术参数等内容。

2. 系统组成电能量计量系统主要由以下几个部分组成：2.1 电能计量装置电能计量装置是核心组成部分，用于测量电能的消耗。

它通常包括电流互感器、电压互感器、数字式电能表等设备。

2.1.1 电流互感器电流互感器用于测量负载中的电流大小。

它通常由铁芯和线圈组成，将高压侧的大电流转换为低压侧的小电流。

2.1.2 电压互感器电压互感器用于测量供应网络中的电压大小。

它通常由铁芯和线圈组成，将高压侧的大电压转换为低压侧的小电压。

2.1.3 数字式电能表数字式电能表用于记录和显示实时的功率、功率因数、有功功率、无功功率等数据。

它通常具有高精度、低功耗和抗干扰能力强的特点。

2.2 数据采集与传输系统数据采集与传输系统用于将电能计量装置获取的数据传输到远程监控中心或其他相关设备。

它通常由数据采集器、通信模块等组成。

2.2.1 数据采集器数据采集器用于接收电能计量装置采集的数据，并进行处理和存储。

它可以通过有线或无线方式与电能计量装置进行连接。

2.2.2 通信模块通信模块用于将处理后的数据通过网络传输到远程监控中心或其他相关设备。

它支持多种通信协议，如Modbus、TCP/IP等。

2.3 远程监控中心远程监控中心是对电能量计量系统进行实时监控和管理的地方。

它通常由服务器、数据库、监控软件等组成。

2.3.1 服务器服务器用于存储和处理来自各个数据采集器的数据，并提供查询和分析功能。

它需要具备高性能、高可靠性和安全性。

2.3.2 数据库数据库用于存储大量的历史数据，以便后续的查询和分析。

它需要具备高效的数据存储和检索能力。

2.3.3 监控软件监控软件用于实时显示电能量计量系统的状态、数据和报警信息。

它通常具有用户友好的界面和丰富的功能。

3. 功能要求电能量计量系统应具备以下几个基本功能：3.1 实时测量与显示系统应能够实时测量并显示各个负载的电流、电压、功率、功率因数等参数，并支持多种显示方式，如数字显示、图表显示等。

第43卷第2期2022年2月自㊀动㊀化㊀仪㊀表PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATIONVol.43No.2Feb.2022收稿日期:2020-07-31作者简介:张芹(1972 ),男,学士,高级工程师,主要从事计量采集方向的研究,E-mail:zqhbpt@基于智能电表的电能信息采集系统的设计与研究张㊀芹1,夏水斌1,许㊀健2(1.国网湖北省电力有限公司电力科学研究院,武汉430080;2.国电南瑞科技股份有限公司,南京211100)摘㊀要:电能信息采集装置分布于电力网中的各个节点,在电力系统中的地位是不可或缺的㊂为保障电力的公平交易,需要了解一定的电能计量原理,并且需要更精密㊁更精准㊁更安全的电能计量设备㊂为促进电能计量系统的发展㊁方便人民的生活,设计㊁研究了一套基于智能表的电能信息计量采集系统㊂首先,介绍了电能表的计量原理,软硬件如何实现数据的分析计算等;接着,介绍了电能信息计量采集系统整体的软件架构㊁通信方式的选择及防窃电的方式等㊂该研究对电能计量采集系统的研究和发展具有一定的启发意义㊂关键词:智能电表;电压互感器;智能分析;电能计量;采集系统;防窃电中图分类号:TH865㊀㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀㊀DOI:10.16086/ki.issn1000-0380.2020070084Design and Research of Electric Energy Information Collection SystemBased on Smart MeterZHANG Qin 1,XIA Shuibin 1,XU Jian 2(1.Electric Power Research Institute,State Grid Hubei Electric Power Co.,Ltd.,Wuhan 430080,China;2.Nari Technology Co.,Ltd.,Nanjing 211100,China)Abstract :The electric energy information acquisition device is distributed in each node of the power network,and its position in the power system is indispensable.In order to ensure fair trade in electricity,it is necessary to understand a certain principle of electric energy measurement,and need more precise,more accurate,more safe electric energy measurement equipment.To promote the development of electric energy metering system and facilitate people's life,a set of electric energy information metering and acquisition system based on intelligent meter is designed and studied.Firstly,it introduces the metering principle of electricity meter,how to realize data analysis and calculation of software and hardware.Then,it introduces the overall software architecture of the electric energy information metering and acquisition system,the choice of communication mode and the way of preventing electricity-stolen.This research has some enlightening significance to the research and development of electric energy metering and acquisition system.Keywords :Smart electricity meter;Voltage transformer;Intelligent analysis;Electric energy measurement;Acquisition system;Preventing electricity-stolen0㊀引言电能计量装置是电力系统中的重要环节,适用范围非常广,大到超大容量的发电㊁输电㊁变电,小到家用式的计量装置,容量种类各不相同[1]㊂目前,国内的电能计量装置设备主要可以分为四类:一是容量大的发电厂;二是月平均用电量105kWh 以上的高压用户;三是变压器容量为315kVA 以下的高压用户和用电容量较大的低压用户;四是配电网低压计量用户[2-3]㊂电能计量装置采集系统是整个装置的核心部分,既能精准地采集电量及周边信息,又能保证电力市场公平交易的保障[4-5]㊂本文首先以智能表为例,介绍目前应用的采集系统的芯片㊁元器件㊁有功功率及电压电流等;接着介绍了整个采集系统的结构布置以及使用的流程及规则,并给出了在实际应用中的效果㊂基于智能电表的电能信息采集系统,为全国大部分的电力用户提供了一种智能化㊁全采集㊁高安全性及全功能的用电选择模式㊂本文所设计的基于智能电表的电能采集系统,可以将用户的电能信息迅速传输至后台中心及用户所需要掌握的接收界面㊂在该过程中,系统第2期㊀基于智能电表的电能信息采集系统的设计与研究㊀张㊀芹,等会根据预先设定的程序进行数据分析处理,并将需要反馈的信息及时传输到智能终端,完成与用户的交互㊂1　计量原理智能电表的发展历史悠久,从电磁式电能表到电子式电能表,经过了无数科研工作者持续不断的努力,发展至今,已经被广泛应用于电力行业[6]㊂智能电表作为最新一代的电能计量产品,具有功能越来越强大㊁价格成本越来越低廉㊁使用维修越来越方便等优点㊂从人工抄表到数据实时存储传输㊁防窃电㊁分时计价㊁信息交互等,都见证了电表的发展[7-8]㊂智能电表作为典型的数字化电能计量装置,普遍采用的是数字化电能计量模拟前端(analog front end,AFE)芯片㊂AFE 芯片与微控制器(microcontroller unit,MCU)相结合,可以很方便地实现一些基本功能,如分时电能计量㊁防窃电㊁自检测㊁自校验㊁远程抄表及适用于分布式绿色能源接入的双向电能计量等[9-10]㊂ADE9078芯片有七路可编程增益放大器(pmgrammable gain amplifier,PGA),即三相的电流和电压,以及一路中线电流㊂数字信号处理器(digitalsignal processor,DSP )可以计算模拟数字转换器(analog to digital converter,ADC)传输过来的数据,如总有功/无功功率㊁基波有功/无功功率㊁电压电流有效值㊁功率因数㊁分相频率㊁相角测量等㊂其中,ADE 9078支持两种电流输入:其一是电流互感器(current transformer,CT)的输入;其二是罗氏线圈的输入㊂电流互感器的输入如图1所示㊂图1㊀电流互感器电流输入原理图Fig.1㊀Current input schematic diagram of current transformer电流互感器需要充分过滤传感器输入以衰减带外信号,且本身还集成了补偿功能㊂但电流互感器也会产生显著的高频噪声㊂为消除这些噪声,至少需要二阶的抗混叠滤波器㊂此外,还需要在电压输入上加上类似的滤波器,以消除电压和电流测量之间的相位差㊂电压电流有效值的计算是通过纯硬件实现的㊂由于硬件内装了DSP 所以计算功能非常强大㊂有效值硬件计算原理如图2所示㊂图2㊀ADE 有效值硬件计算原理图Fig.2㊀ADE RMS hardware calculation schematic同样,有功功率的计算也是通过纯硬件来实现的㊂对应相的电压和电流相乘,再通过低通滤波器(lowpass filter,LPF)滤除交流成分,即得该相的有功功率P ㊂电能计量AFE 测量有功功率原理如图3所示㊂图3㊀AFE 测量有功功率原理图Fig.3㊀Schematic diagram of active power measurement by AFE图3中:一路是电流信号i (t ),先经过电流互感器㊁放大器后作数模转换,再经高通滤波器后到数字乘法器;另一路先是到分压器,经过放大器后作数模转换,再经高通滤波器后到数字乘法器㊂数字乘法器对传输过来的两路信号进行计算,再传输到低通滤波器,最后获得有功功率㊂具体的数据模型计算见式(1)~式(3)㊂v (t )=ðɕk =1V k2sin(kωt +φk )(1)i (t )=ðɕk =1Ik2sin(kωt +γk )(2)p (t )=v (t )ˑi (t )(3)式中:v (t )为电压信号;i (t )为电流信号;p (t )为功率信号㊂经过低通滤波器后,可得:P =1nTʏnTp (t )d t =ðɕk =1V k I k cos(φk-y k )(4)式中:V k 为电压信号;I k 为电流信号;P 为有功功率信㊃38㊃自㊀动㊀化㊀仪㊀表第43卷号;φk 和y k 为幅值㊂同样地,智能表无功功率的计算也是通过纯硬件来实现的㊂移相90ħ的电流和对应相的电压相乘,再通过LPF 滤除交流成分,即可得该相的无功功率Q ㊂经过低通滤波器后,可得:Q =ðɕk =1V k I k sin(φk -y k )(5)式中:Q 为无功功率信号㊂智能表通过分流器或电流互感器将电流信号变成可用于电子测量的小信号;同时,通过分压电阻或电压互感器将电压信号变成可用于电子测量的小信号㊂模㊀㊀拟信号转换成数字信号,并对其进行积分运算,最后在显示屏上显示运算结果㊂2㊀采集系统结构设计电能计量采集系统是发展现代化智能变电站必不可少的部分,是发展现代化能源互联网㊁智能电网㊁三型两网的核心基础,是电力行业发展的基石[11-12]㊂2.1㊀软件系统架构用电管理一体化系统软件架构分为表现层㊁应用层㊁服务层㊁数据层以及相关系统㊂电能管理一体化系统软件架构如图4所示㊂图4㊀电能管理一体化系统软件架构Fig.4㊀Software architecture of integrated electric energy management system2.2㊀智能终端现代电能计量信息采集系统的精度非常高㊂相比之前的计量系统,其无论是采集过程中出现的误差不确定度还是整个采集系统的稳定性,都有了非常大的改善㊂其数据处理方面的智能终端采集功能非常的全面㊂智能采集系统终端的架构包括了数据计算处理电能信息的所有指标,所以采集的数据量非常庞大㊂电能信息采集系统智能终端采集项如图5所示㊂图5㊀电能信息采集系统采集项Fig.5㊀Collection items of electric energy information collection system2.3㊀通信策略系统通信主要传输电压㊁电流㊁功率等信号,并进行处理计算㊁数据存储及管理等涉及到主站与采集终端之间的交互通信㊂主站与采集终端的交互数据主要㊃48㊃第2期㊀基于智能电表的电能信息采集系统的设计与研究㊀张㊀芹,等包括实时数据㊁状态确认数据㊁事件记录数据㊁冻结数据等㊂目前,市场上采用的通信方式大致有以下几类㊂230MHz㊁无线公网㊁光纤专网㊁RS-485㊁电力载波及ZigBee 等㊂ZigBee 是一项新型的无线通信技术,适用于传输范围短㊁数据传输速率低的一系列电子元器件设备之间㊂它具有容量强㊁使用安全等优势而被广泛应用㊂本文采用ZigBee 通信技术㊂电能信息通信策略如图6所示㊂图6㊀电能信息的通信策略Fig.6㊀Communication strategy of electric energy data采集主站对终端的轮询流程如图7所示㊂图7㊀采集主站对终端的轮询流程Fig.7㊀Collect the polling process from the master stationto the terminal在轮询过程中,采集终端接收主站指令,向主站传输数据㊂采集主站对确认数据㊁实时数据㊁冻结数据的轮询周期分别为1min㊁10min㊁1h㊂采集主站在轮询数据时,最大等待时间是不一致的㊂当响应时间超过最大等待时间,主站将对下一个终端进行轮询,并在完成对所有终端的轮询后进行第二次轮询㊂若第二次轮询依然在最大等待时间内没有得到响应,则判定离线㊂3㊀采集系统功能研究3.1㊀数据采集电能计量采集系统经过近几年的发展,功能越来越完善和高效,尤其在数据采集业务方面有了长远的进步㊂不管是具体的居民用户的电能量收集,还是工商业㊁大型企业的用电数据以及发电厂㊁智能变电站的数据采集,电能计量采集系统越来越方便电力行业工人的工作方式㊂数据采集流程如图8所示㊂图8㊀数据采集流程图Fig.8㊀Flowchart of data collection电能计量采集系统的计量方法主要有小波算法㊁傅里叶算法㊁神经网络算法等㊂小波变换的实质是对信号进行分解,对产生非平衡效果的无功功率进行拆分㊁使得感性负载和容性负载相互独立计算㊂这种算法使存在非线性负载的电路计量有了突飞猛进的发展㊂傅里叶变换主要解决当电网中存在谐波时电能计量装置无法准确计量的问题㊂离散傅里叶变换可以将信号从时域变换到频域㊂在这种情况下,时域和频域都是离散的㊂也就是说,通过离散傅里叶变换的这种功能可以求出一个信号由哪些正弦波叠加而成,而求出的结果就是这些正弦波的幅度和相位㊂3.2㊀防窃电技术采集系统在防窃电任务中起着至关重要的作用,可以及时地把窃电信息传输给后台监控管理系统㊂据㊃58㊃自㊀动㊀化㊀仪㊀表第43卷分析,我国每年窃电损失达数百亿远,且呈增长的趋势㊂以下介绍两种主动式防窃电监控方法㊂①方法一㊂用于防止分流二次侧电流窃电对于典型的情况㊂在电流互感器二次侧搭V 型钩分流,采用同时检测每一相一次侧㊁二次侧的电流值,并经平台系统分析绘制一次㊁二次电流比值曲线图㊂当比值异常时,应视为有窃电可能进行重点监督㊂②方法二㊂开展对于负荷曲线的主动监控㊂有窃电行为的用户,现场负荷往往会在正常用电状态和窃电状态之间来回切换㊂目前,集抄系统平台可绘制负荷曲线,使系统具备对负荷曲线主动分析功能㊂当负荷曲线有突增突减异常㊁长期运行的最大㊁最小负荷相差50%以上者,为重点监控对象㊂某被窃电用户用电负荷监测数据如图9所示㊂图9㊀某被窃电用户用电负荷监测数据Fig.9㊀Monitoring data of electric load of a stolen user3.3㊀计量装置异常分析方法规律性非连续算法软件流程如图10所示㊂图10㊀规律性非连续算法软件流程图Fig.10㊀Software flowchart of regular discontinuous algorithm计量装置故障的形式虽然多种多样,但最终都会反映到所采集的电压和电流上㊂因此,可主要根据采集到的电压和电流数据设计算法,对电能计量装置运行异常及疑似用电异常进行智能分析㊂计量装置分析方法主要分为连续性算法和非连续性算法两种㊂当采用连续性算法进行数据分析时,根据数据冻结密度采集保存的数据在持续一段时间异常状态后恢复正常,其后在某个时间段继续出现这个异常状态㊂非连续性是指数据在某个点出现突变,并保持该状态一定时间㊂4㊀应用分析4.1㊀系统装置评估电能计量装置的不间断运行是常态化的㊂就如何保证电能计量装置的准确性,需要对电能计量装置运行状态作一个整体的评估㊂评估时,不仅要考虑各种一般情况,而且要考虑一些特殊的情况㊂比如:当某个元器件出现严重异常的情况,得出的计量装置整体的运行状态就会产生很大的偏差㊂只有在所有部件都没有出现异常情况时,系统才能根据各自的权重值进行整体运行状态的综合评估㊂计量装置结果评估的内容主要包括电能表评估㊁电压互感器评估㊁电流互感器评估㊁二次回路评估四个方面,分别用G ㊁P ㊁C ㊁H 表示㊂经过一系列的调查研究,得出如表1所示的各模块状态评分比重表㊂表1㊀各模块状态评分比重表Tab.1㊀Scale of status score for each module评估项状态量权重系数数据来源G 电能表评估0.35电能表状态评估评分P 电压互感器评估0.20电压互感器状态评估评分C 电流互感器评估0.10电流互感器状态评估评分H二次回路评估0.15二次回路状态评估评分㊀㊀电能计量装置整体状态评估评分公式为:Z =0.35G +0.2P +0.1C +0.15H0(min(G ,P ,C ,H )<40){(5)4.2㊀实例应用电能计量装置在电力行业的发展过程中起到了巨大的作用㊂因此,就如何做好电能计量装置的技术实施㊁工程应用等方面工作,使其能够进一步的保证电能计量的准确性以及促进电力行业的发展是非常重要的㊂以本文设计的电能计量信息采集装置作支撑,选取不同环境㊁不同应用场合下的A㊁B 两地来检测采集系统的实用性㊂两地电能计量信息系统采集检测结果如表2所示㊂㊃68㊃第2期㊀基于智能电表的电能信息采集系统的设计与研究㊀张㊀芹,等表2㊀两地电能计量信息系统采集检测结果Tab.2㊀Collection and test results of electric energymeasurement information system in two places%地域抄表成功率线损达标率终端在线率采集覆盖率A地99.9880100.0099B地100.007599.9099㊀㊀电能信息采集系统主要对抄表成功率㊁线损达标率㊁终端在线率㊁采集覆盖率等四个模块进行检测㊂这四个模块可以综合性地考量用户的体验㊂抄表成功率是验证信息采集系统硬件设计的一个指标,是采集系统最重要的指标,同时也是电能计量信息采集系统功能精确性㊁系统完善性的体现㊂线损达标率是输入电量减去输出电量的比值,会影响电量的传输质量㊂终端在线率是指当前在使用终端设备在线数量与全部在正常使用终端的比值,主要考虑的是会不会出现数据采集终端掉线的情况㊂如果出现掉线就会出现采集数据失准,会影响后面的数据处理分析,造成数据采集结果出现偏差㊂采集覆盖率是度量电能计量采集系统完整性的方法,是测试有效性的一个度量,用于可靠性㊁稳定性以及性能的评测㊂通过这四个模块,可以让用户更加清楚㊁直观地了解到整个过程的详细信息,也使得电网的经济性运行更加可靠㊂从表2的结果来看,本文提到的电能计量采集系统在抄表成功率㊁终端在线率及采集覆盖率数据非常高,几乎可达100%㊂上述指标的数据也是验证一个采集系统是否可以满足电力用户需求的考量㊂这些数据足以证明该系统的具有很强的实用性㊂与传统的电能计量系统相比,本文设计的电能计量采集系统在实用性㊁准确度㊁经济性等方面具有优越性,可以对电能计量信息㊀㊀采集系统的技术发展起到一定推动作用㊂5㊀结论本文设计了一种基于智能电表的电能信息采集系统,改善了目前电能信息计量采集系统精确度差㊁计量手段单一以及终端在线率低的问题等㊂通过试验,证明了本文设计的电能计量采集系统的采集精度高,使用简单㊁方便,安全性能优越㊂参考文献:[1]虞跃.基于深度学习的电力设备智能运行方式的研究[J].自动化仪表,2020,35(7),20-24.[2]闫书芳,张晓东,朱国富.符合IR46标准的电能表设计研究[J].电测与仪表,2019,56(8):144-147.[3]孙燕.新型智能生产过程调度中心的研究[J].自动化与仪表, 2020,35(6),101-104.[4]郁黎,范军华,高重远.相位测量的优化方法[J].电测与仪表, 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