| 发明名称 | 基于本地功率基准的异常用电监测方法 | ||
| 摘要 | 一种基于本地功率基准的异常用电监测方法，它实时测量三相三线制线路的线电压和电流信号，由此求得线路的实际功率 <img file="2012105030593100004dest_path_image001.GIF" wi="20" he="21" />、各相相电压及电流的有效值和相位，然后将三相相电压、电流有效值的平均值和三相相电压与相电流夹角的平均值作为基准电压、基准电流幅值和基准电压与基准电流的夹角<img file="554989dest_path_image002.GIF" wi="16" he="16" />，计算出基准功率<img file="dest_path_image003.GIF" wi="22" he="21" />，再根据三相相电压和相电流的夹角与<img file="190239dest_path_image002.GIF" wi="16" he="16" />的偏差判断用户是否存在不平衡负荷，并利用基准功率<img file="438817dest_path_image003.GIF" wi="22" he="21" />和实际功率<img file="834027dest_path_image001.GIF" wi="20" he="21" />估计用户异常用电量，最后通过GPRS将监测信息传送给后台服务器。本发明不仅能准确判断用户是否存在不平衡负荷，而且可提供由异常用电所造成的电量损失数据，为不平衡用电的治理和惩处提供依据。 | ||
| 申请公布号 | CN102944741B | 申请公布日期 | 2015.06.10 |
| 申请号 | CN201210503059.3 | 申请日期 | 2012.11.30 |
| 申请人 | 保定市理想电器设备制造有限公司 | 发明人 | 崔燕生;刘继志;叶明 |
| 分类号 | G01R22/10(2006.01)I;G01R25/00(2006.01)I;G08C17/02(2006.01)I | 主分类号 | G01R22/10(2006.01)I |
| 代理机构 | 石家庄冀科专利商标事务所有限公司 13108 | 代理人 | 李羡民;高锡明 |
| 主权项 | 一种基于本地功率基准的异常用电监测方法，其特征是，它利用安装在用户变压器高压侧的监测终端实时测量三相三线制线路的线电压和电流信号，由此求得线路的实际功率<img file="dest_path_image001.GIF" wi="20" he="21" />、各相相电压及电流的有效值和相位，然后将三相相电压、电流有效值的平均值和三相相电压与相电流夹角的平均值作为基准电压、基准电流幅值和基准电压与基准电流的夹角<img file="839428dest_path_image002.GIF" wi="17" he="16" />，计算出基准功率<img file="dest_path_image003.GIF" wi="22" he="21" />，再根据三相相电压和相电流的夹角与<img file="756569dest_path_image002.GIF" wi="17" he="16" />的偏差判断用户是否存在不平衡负荷，并利用基准功率<img file="536306dest_path_image003.GIF" wi="22" he="21" />和实际功率<img file="400357dest_path_image001.GIF" wi="20" he="21" />估计用户异常用电量，最后通过GPRS将监测信息传送给后台服务器；具体步骤如下：a. 变压器高压侧线电压和电流信号的测量利用两个电压互感器分别测量A、B相之间的线电压<img file="214729dest_path_image004.GIF" wi="28" he="25" />和C、B相之间的线电压<img file="dest_path_image005.GIF" wi="28" he="25" />，利用两个电流互感器分别测量A相电流<img file="37191dest_path_image006.GIF" wi="18" he="25" />和C相电流<img file="dest_path_image007.GIF" wi="18" he="25" />；b.求解三相三线制线路的实际功率<img file="897700dest_path_image001.GIF" wi="20" he="21" />对<img file="96600dest_path_image004.GIF" wi="28" he="25" />、<img file="765479dest_path_image005.GIF" wi="28" he="25" />、<img file="758843dest_path_image006.GIF" wi="18" he="25" />和<img file="513172dest_path_image007.GIF" wi="18" he="25" />进行傅里叶运算，求得四者的有效值U<sub>ab</sub>、U<sub>cb</sub>、I<sub>a</sub>、I<sub>c</sub>和相位，依据公式<img file="719025dest_path_image001.GIF" wi="20" he="21" />= U<sub>ab</sub>I<sub>a</sub>Cos<i>φ</i><sub>1</sub>+U<sub>cb</sub>I<sub>c</sub>Cos<i>φ</i><sub>2</sub>计算三相三线制线路的实际功率<img file="242411dest_path_image001.GIF" wi="20" he="21" />，式中<i>φ</i><sub>1</sub>是<img file="672255dest_path_image004.GIF" wi="28" he="25" />和<img file="913880dest_path_image006.GIF" wi="18" he="25" />之间的相角差；<i>φ</i><sub>2</sub>是<img file="189004dest_path_image005.GIF" wi="28" he="25" />和<img file="425950dest_path_image007.GIF" wi="18" he="25" />之间的相角差；c.求各相电压和相电流三相三线制线路A、B相之间的线电压<img file="761117dest_path_image004.GIF" wi="28" he="25" />与C、B相之间的线电压<img file="490038dest_path_image005.GIF" wi="28" he="25" />经过矢量差运算得到C、A相之间的线电压<img file="568853dest_path_image008.GIF" wi="26" he="25" />；对A相电流<img file="66830dest_path_image006.GIF" wi="18" he="25" />和C相电流<img file="307319dest_path_image007.GIF" wi="18" he="25" />进行和运算，再取反求得B相电流<img file="dest_path_image009.GIF" wi="18" he="25" />，将<img file="257957dest_path_image009.GIF" wi="18" he="25" />进行傅里叶运算获得其有效值I<sub>b</sub>和相位；利用阻抗三角形‑星形变换原理，进一步计算得到三个相电压有效值和相位角，至此得到所有三相相电压有效值<img file="140462dest_path_image010.GIF" wi="25" he="24" />、<img file="dest_path_image011.GIF" wi="25" he="24" />、<img file="86422dest_path_image012.GIF" wi="25" he="25" />和相位<img file="dest_path_image013.GIF" wi="26" he="25" />、<img file="28970dest_path_image014.GIF" wi="26" he="25" />、<img file="dest_path_image015.GIF" wi="25" he="25" />，以及三相相电流的有效值I<sub>a</sub>、I<sub>b</sub>、I<sub>c</sub>和相位<img file="935746dest_path_image016.GIF" wi="24" he="25" />、<img file="dest_path_image017.GIF" wi="24" he="25" />、<img file="356363dest_path_image018.GIF" wi="24" he="25" />；d.本地功率基准计算算出<img file="828933dest_path_image010.GIF" wi="25" he="24" />、I<sub>a</sub>的夹角<img file="dest_path_image019.GIF" wi="29" he="25" />，<img file="535858dest_path_image011.GIF" wi="25" he="24" />、I<sub>b</sub>的夹角<img file="461088dest_path_image020.GIF" wi="29" he="25" />，<img file="685396dest_path_image012.GIF" wi="25" he="25" />、I<sub>c</sub>的夹角<img file="dest_path_image021.GIF" wi="28" he="25" />，取三相相电压有效值<img file="215735dest_path_image010.GIF" wi="25" he="24" />、<img file="500085dest_path_image011.GIF" wi="25" he="24" />、<img file="912612dest_path_image012.GIF" wi="25" he="25" />的平均值为基准电压幅值<img file="940611dest_path_image022.GIF" wi="18" he="20" />，取三相电流有效值I<sub>a</sub>、I<sub>b</sub>、I<sub>c</sub>的平均值为基准电流幅值<img file="dest_path_image023.GIF" wi="14" he="18" />，取三相相电压和相电流的夹角<img file="715669dest_path_image019.GIF" wi="29" he="25" />、<img file="905342dest_path_image020.GIF" wi="29" he="25" />、<img file="805165dest_path_image021.GIF" wi="28" he="25" />的平均值为基准电压、基准电流的夹角<img file="371275dest_path_image002.GIF" wi="17" he="16" />，计算基准功率<img file="141785dest_path_image003.GIF" wi="22" he="21" />：<img file="502360dest_path_image024.GIF" wi="100" he="22" />；e.异常用电量估计将三相相电压和相电流的夹角<img file="482954dest_path_image019.GIF" wi="29" he="25" />、<img file="852755dest_path_image020.GIF" wi="29" he="25" />、<img file="743351dest_path_image021.GIF" wi="28" he="25" />与基准电压和基准电流的夹角<img file="9247dest_path_image002.GIF" wi="17" he="16" />相比较，若某一相电压和相电流夹角与<img file="618083dest_path_image002.GIF" wi="17" he="16" />的差大于设定的阈值，说明用户存在不平衡负荷，此时计算三相三线制线路的基准功率<img file="791575dest_path_image003.GIF" wi="22" he="21" />和实际功率<img file="802257dest_path_image001.GIF" wi="20" he="21" />的差与设定的时间间隔的乘积，得到用户异常用电量的估计值；将三相相电压有效值<img file="363688dest_path_image010.GIF" wi="25" he="24" />、<img file="459820dest_path_image011.GIF" wi="25" he="24" />、<img file="171424dest_path_image012.GIF" wi="25" he="25" />分别和基准电压幅值<img file="36612dest_path_image022.GIF" wi="18" he="20" />相比较，计算各相电压幅值偏差；f.监测数据的传送监测终端通过GPRS将监测信息传送给后台服务器，由后台服务器完成监测结果的显示、记录及异常用电告警。 | ||
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