一種變電站計量監測分析系統及方法技術方案

本發明專利技術公開了一種變電站計量監測分析系統及方法，所述系統包括：計量用合并單元、集中計量裝置、光纖通信智能電能表、電能量采集終端和電能計量監測分析裝置；所述系統按照總體設計標準化，功能模塊獨立化，設備互換靈活化，數據算法通用化的思路開展研究，形成包括智慧變電站集中計量、檢測能力、數據深化應用在內的完整計量體系；能夠實現變電站內合并單元和電能表數據信息的統一管理和應用；能夠保證在運數字化電能計量設備的準確度，是數字化集中計量設備推廣應用的關鍵環節；搭建站內電能計量數據平臺，開發狀態評估算法庫，基于數據驅動的方法評估數字化集中計量設備的運行狀態，可為運行單位提供智能化運維服務和智能化檢測方案。

A measurement monitoring and analysis system and method for Substation

【技術實現步驟摘要】
一種變電站計量監測分析系統及方法
本專利技術涉及計量校準領域，并且更具體地，涉及一種變電站計量監測分析系統及方法。
技術介紹
近年來，大數據、云計算、物聯網、移動互聯、人工智能等一系列技術日新月異，工業生產模式正在發生重大變革。但與此相比，變電站設計和變電運檢模式明顯滯后。變電設備與智能化相距甚遠，日常工作仍沿襲20年前傳統，大量工作仍采用人工就地操作、手動抄錄、現場頻繁往返等形式，新技術的優勢未能得到充分利用和有效發揮。隨著變電站數量顯著增加，變電容量成倍增長，運檢工作量日漸繁重，有限的人員數量增長和人員結構問題日益突出。傳統變電站計量系統分為變電站本地端和遠方主站，其中本地端主要由PT、CT、合并單元、數字化電能表、智能電能表組成，如圖1所示。在計量方面，與傳統電能計量系統相比，盡管數字化電能計量系統已經實現了數字化傳輸，但還缺乏全站數字化電能計量以及智能化運維方案，制約了數字化計量系統的發展，主要問題表現在以下幾個方面：一是沒有形成全站計量設備和計量數據集中管理的變電站計量技術，通信、采集技術仍然采用數十年前的標準，計量數據難以共享，數字化計量系統在數據傳輸方面的優勢不明顯；二是缺乏現場計量設備智能檢測方案和品級評價方法，無法及時發現數字化計量設備異常的狀況，造成檢修不足；三是數字化電能計量系統數據智能應用程度不高，全站計量設備產生的海量高頻數據沒有充分應用，缺乏數字化計量設備狀態的評估方法，計量設備的狀態信息無法感知，不利于在運數字化計量設備運維。
技術實現思路
本專利技術提出一種變電站計量監測分析系統及方法，以解決如何實現智能變電站的計量和監測的問題。為了解決上述問題，根據本專利技術的一個方面，提供了一種變電站計量監測分析系統，所述系統包括：計量用合并單元，與集中計量裝置相連接，用于對獲取的高壓端的電壓數據和電流數據進行合并，獲取電壓電流數據報文，并將所述電壓電流數據報文發送至集中計量裝置；其中，所述計量用合并單元至少為一個；集中計量裝置，與電能采集終端相連接，用于根據所述電壓電流數據報文確定第一電能數據，并將所述電量數據發送至電能采集終端；光纖通信智能電能表，與電能量采集終端相連接，用于根據獲取的中壓端的電壓數據和電流數據，確定電能表計量數據，并將所述電能表計量數據發送至電能量采集終端；電能量采集終端，通過調度數據網絡與外部設備和電能計量監測分析裝置相連接，用于通過調度數據網絡將所述第一電能數據和電能表計量數據分別發送至外部設備；電能計量監測分析裝置，用于通過計量專用網絡獲取所述第一電能數據，根據通過自動化專網獲取的計量用合并單元的過程層網絡數據確定第一電能校準數據，并將所述第一電能數據與第一電能校準數據進行比對，以對所述集中計量裝置進行校驗。優選地，其中所述外部設備，包括：電能計量計費系統和計量系統主站，所述計量系統主站用于與變電站本地系統、營銷業務系統和計量調度生產平臺進行數據調度和分析。優選地，其中所述電能計量監測分析裝置，還用于：對二次回路進行監測，進行報文質量分析，進行電能信息分析，進行智能巡視和對計量設備的狀態進行評估。優選地，其中所述系統還包括：時鐘服務器，用于發送時鐘同步脈沖至變電站計量監測分析系統的計量設備，以實現計量設備的同步時鐘采集。優選地，其中所述電能計量監測分析裝置，還用于：通過計量專用網絡獲取所述電能表計量數據。根據本專利技術的另一個方面，提供了一種變電站計量監測分析方法，所述方法包括：計量用合并單元對獲取的高壓端的電壓數據和電流數據進行合并，獲取電壓電流數據報文，并將所述電壓電流數據報文發送至集中計量裝置；集中計量裝置根據所述電壓電流數據報文確定第一電能數據，并將所述電量數據發送至電能采集終端；光纖通信智能電能表根據獲取的中壓端的電壓數據和電流數據，確定電能表計量數據，并將所述電能表計量數據發送至電能量采集終端；電能量采集終端通過調度數據網絡將所述第一電能數據和電能表計量數據分別發送至外部設備；電能計量監測分析裝置通過計量專用網絡獲取所述第一電能數據，根據通過自動化專網獲取的計量用合并單元的過程層網絡數據確定第一電能校準數據，并將所述第一電能數據與第一電能校準數據進行比對，以對所述集中計量裝置進行校驗。優選地，其中所述外部設備，包括：電能計量計費方法和計量方法主站，所述計量方法主站用于與變電站本地方法、營銷業務方法和計量調度生產平臺進行數據調度和分析。優選地，其中所述方法還包括：電能計量監測分析裝置對二次回路進行監測，進行報文質量分析，進行電能信息分析，進行智能巡視和對計量設備的狀態進行評估。優選地，其中所述方法還包括：時鐘服務器發送時鐘同步脈沖至變電站的電能計量方法的計量設備，以實現計量設備的同步時鐘采集。優選地，其中所述方法還包括：電能計量監測分析裝置通過計量專用網絡獲取所述電能表計量數據。本專利技術提供了一種變電站計量監測分析系統及方法，所述系統按照總體設計標準化，功能模塊獨立化，設備互換靈活化，數據算法通用化的思路開展研究，形成包括智慧變電站集中計量、檢測能力、數據深化應用在內的完整計量體系。所述系統能夠實現變電站內合并單元和電能表數據信息的統一管理和應用；研究智慧變電站集中計量設備檢測技術，可以保證在運數字化電能計量設備的準確度，是數字化集中計量設備推廣應用的關鍵環節；搭建站內電能計量數據平臺，開發狀態評估算法庫，基于數據驅動的方法評估數字化集中計量設備的運行狀態，可以為運行單位提供智能化運維服務和智能化檢測方案。附圖說明通過參考下面的附圖，可以更為完整地理解本專利技術的示例性實施方式：圖1為現有的變電站計量監測分析系統的結構示意圖；圖2為根據本專利技術實施方式的變電站計量監測分析系統200的結構示意圖；圖3為根據本專利技術實施方式的變電站計量監測分析系統的架構圖；以及圖4為根據本專利技術實施方式的變電站的電能計量方法400的流程圖。具體實施方式現在參考附圖介紹本專利技術的示例性實施方式，然而，本專利技術可以用許多不同的形式來實施，并且不局限于此處描述的實施例，提供這些實施例是為了詳盡地且完全地公開本專利技術，并且向所屬
的技術人員充分傳達本專利技術的范圍。對于表示在附圖中的示例性實施方式中的術語并不是對本專利技術的限定。在附圖中，相同的單元/元件使用相同的附圖標記。除非另有說明，此處使用的術語(包括科技術語)對所屬
的技術人員具有通常的理解含義。另外，可以理解的是，以通常使用的詞典限定的術語，應當被理解為與其相關領域的語境具有一致的含義，而不應該被理解為理想化的或過于正式的意義。圖2為根據本專利技術實施方式的變電站計量監測分析系統200的結構示意圖。如圖2所示，本專利技術實施方式提供的變電站計量監測分析系統，按照總體設計標準化，功能模塊獨立化，設備互換靈活化，數據算法通用化的思路開展研究，形成包括智慧變電站集中計量、檢測本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種變電站計量監測分析系統，其特征在于，所述系統包括：/n計量用合并單元，與集中計量裝置相連接，用于對獲取的高壓端的電壓數據和電流數據進行合并，獲取電壓電流數據報文，并將所述電壓電流數據報文發送至集中計量裝置；其中，所述計量用合并單元至少為一個；/n集中計量裝置，與電能采集終端相連接，用于根據所述電壓電流數據報文確定第一電能數據，并將所述電量數據發送至電能采集終端；/n光纖通信智能電能表，與電能量采集終端相連接，用于根據獲取的中壓端的電壓數據和電流數據，確定電能表計量數據，并將所述電能表計量數據發送至電能量采集終端；/n電能量采集終端，通過調度數據網絡與外部設備和電能計量監測分析裝置相連接，用于通過調度數據網絡將所述第一電能數據和電能表計量數據分別發送至外部設備；/n電能計量監測分析裝置，用于通過計量專用網絡獲取所述第一電能數據，根據通過自動化專網獲取的計量用合并單元的過程層網絡數據確定第一電能校準數據，并將所述第一電能數據與第一電能校準數據進行比對，以對所述集中計量裝置進行校驗。/n

【技術特征摘要】
1.一種變電站計量監測分析系統，其特征在于，所述系統包括：
計量用合并單元，與集中計量裝置相連接，用于對獲取的高壓端的電壓數據和電流數據進行合并，獲取電壓電流數據報文，并將所述電壓電流數據報文發送至集中計量裝置；其中，所述計量用合并單元至少為一個；
集中計量裝置，與電能采集終端相連接，用于根據所述電壓電流數據報文確定第一電能數據，并將所述電量數據發送至電能采集終端；
光纖通信智能電能表，與電能量采集終端相連接，用于根據獲取的中壓端的電壓數據和電流數據，確定電能表計量數據，并將所述電能表計量數據發送至電能量采集終端；
電能量采集終端，通過調度數據網絡與外部設備和電能計量監測分析裝置相連接，用于通過調度數據網絡將所述第一電能數據和電能表計量數據分別發送至外部設備；
電能計量監測分析裝置，用于通過計量專用網絡獲取所述第一電能數據，根據通過自動化專網獲取的計量用合并單元的過程層網絡數據確定第一電能校準數據，并將所述第一電能數據與第一電能校準數據進行比對，以對所述集中計量裝置進行校驗。


2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述外部設備，包括：電能計量計費系統和計量系統主站，所述計量系統主站用于與變電站本地系統、營銷業務系統和計量調度生產平臺進行數據調度和分析。


3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述電能計量監測分析裝置，還用于：對二次回路進行監測，進行報文質量分析，進行電能信息分析，進行智能巡視和對計量設備的狀態進行評估。


4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統還包括：
時鐘服務器，用于發送時鐘同步脈沖至變電站計量監測分析系統的計量設備，以實現計量設備的同步時鐘采集。


5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述電能計量監測分析裝置，還用...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃俊昌，杜新綱，彭楚寧，葉瑾，雷民，周峰，胡浩亮，熊前柱，萬鵬，聶琪，李小飛，曾非同，毛善友，潘瑞，余佶成，徐子立，楊春燕，
申請(專利權)人：中國電力科學研究院有限公司，國家電網有限公司，
類型：發明
國別省市：湖北;42