低壓臺(tái)區(qū)數(shù)據(jù)核查的技術(shù)措施及應(yīng)用

低壓臺(tái)區(qū)數(shù)據(jù)核查的技術(shù)措施及應(yīng)用摘要：在低壓配電網(wǎng)的營業(yè)管理中,用電管理部門經(jīng)常需要核查用戶檔案,以確保檔案準(zhǔn)確,為營銷管理提供正確無誤的管理數(shù)據(jù),這其中包括用戶檔案歸屬、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系、用戶設(shè)備用電相位和工作相序等等,這些數(shù)據(jù)是保證臺(tái)區(qū)用電負(fù)載平衡、降低負(fù)載不平衡損耗,以及確保臺(tái)區(qū)線損正確性的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)建設(shè)的基礎(chǔ)要素。目前市場(chǎng)上投入使用的基于FSK載波和脈沖電流技術(shù)低壓臺(tái)區(qū)識(shí)別設(shè)備存在功能單一,測(cè)試不準(zhǔn)確,體積大,使用不方便等問題。

關(guān)鍵詞：低壓臺(tái)區(qū)；核查；數(shù)據(jù)；措施

一、原理及構(gòu)成

本文多功能低壓臺(tái)區(qū)識(shí)別設(shè)備有以下的技術(shù)特點(diǎn):(1)采用工頻負(fù)荷傳輸技術(shù)解決了信號(hào)因?yàn)榭缗_(tái)區(qū)、跨相、共地干擾等造成的測(cè)試不準(zhǔn)確問題。(2)不分主從機(jī)多臺(tái)設(shè)備可以組合在一起使用,在多個(gè)臺(tái)區(qū)的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行一次測(cè)試就可以明確臺(tái)區(qū)歸屬,提高工作效率。(3)具有一機(jī)多用功能,可同時(shí)測(cè)試三相電壓、角度、電壓畸變系數(shù)、2~31次諧波含量等功能。

多功能低壓臺(tái)區(qū)識(shí)別設(shè)備主要由六部分組成:工頻負(fù)荷傳輸通訊部分、準(zhǔn)同步采樣及數(shù)據(jù)處理部分、電源管理部分、顯示及觸屏控制部分、數(shù)據(jù)及信息存儲(chǔ)部分和數(shù)據(jù)通訊部分。工頻負(fù)荷傳輸通訊部分具備工頻負(fù)荷調(diào)制控制電路,使工頻負(fù)荷信號(hào)能有效的傳輸在電力線上;準(zhǔn)同步采樣及數(shù)據(jù)處理部分才用高速多通道A/D和DSP完成電力線上的數(shù)據(jù)的采樣及處理;電源管理部分采用自制的高抗擾性開關(guān)電源,不影響通訊性能,電壓穩(wěn)定,同時(shí)降低了設(shè)備的功耗和重量;顯示及觸屏控制部分采用4寸的多點(diǎn)觸控顯示屏,具備良好的人機(jī)交換界面和操作手感;數(shù)據(jù)及信息存儲(chǔ)部分現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試過程中獲得的測(cè)試結(jié)果可以直接存儲(chǔ)在設(shè)備的FLASH中;數(shù)據(jù)通訊部分使用過程中獲得的文字及音頻信息可以通過藍(lán)牙、USB等數(shù)據(jù)通信口直接導(dǎo)入到后臺(tái)系統(tǒng)或個(gè)人電腦中。本設(shè)備的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)是工頻負(fù)荷傳輸通訊部分、準(zhǔn)同步采樣及數(shù)據(jù)處理部分。

（一）工頻負(fù)荷傳輸通訊模塊

工頻負(fù)荷傳輸通訊模塊由過零檢測(cè)電路、信號(hào)控制電路和負(fù)載電路組成,通過過零檢測(cè)電路確定50Hz的工頻周期信號(hào)過零點(diǎn),在零點(diǎn)附近的特定位置通過信號(hào)控制電路控制特定負(fù)載電路的接入和斷開,使電力線上的電壓波形趨勢(shì)發(fā)生改變,從而在電力線上進(jìn)行信號(hào)的傳輸,在接收端通過準(zhǔn)同步采樣技術(shù),采集電力線波形,進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,從而得到所傳輸?shù)碾娏€通訊數(shù)據(jù)信息,此信號(hào)以工頻周期進(jìn)行傳遞,由于工頻信號(hào)的特性,在電力線上傳輸時(shí)不會(huì)發(fā)生線間耦合、信號(hào)跨臺(tái)區(qū)、共地串?dāng)_等問題,可以保證測(cè)試的準(zhǔn)確性。

（二）準(zhǔn)同步采樣及數(shù)據(jù)處理模塊

準(zhǔn)同步采樣及數(shù)據(jù)處理模塊采用,考慮到通訊及計(jì)量的準(zhǔn)確性,就必須做到采樣的實(shí)時(shí)性以及高速率的采樣。實(shí)時(shí)性要求測(cè)量必須是連續(xù)的,不能存在丟掉周期的情況。高速率的采樣也就是要求每周期的采樣點(diǎn)盡量多。為了滿足以上兩個(gè)條件,必須采用多通道的A/D轉(zhuǎn)換器同時(shí)采樣三相電壓。否則難以滿足速度上的要求。本模塊中選用美國ADI公司的AD73360。AD73360是一個(gè)六通道模擬前端處理器,它具有6個(gè)16位獨(dú)立的A/D轉(zhuǎn)換器。每個(gè)轉(zhuǎn)換器的信噪比為70dB,具有8個(gè)級(jí)別的可編程增益放大器。3V單電源工作。采樣速度可達(dá)64ksps。在電量的數(shù)字采樣測(cè)量方法中,DSP等間隔同步采樣是一種普遍使用的方法,它的優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)滿足一定的采樣要求時(shí),理論上沒有測(cè)量方法誤差[3]。但在實(shí)際同步采樣中,尤其是在非正玄情況下,由于硬件鎖相環(huán)的跟蹤誤差或采樣頻率軟件自動(dòng)鎖定誤差的存在,總是存在同步誤差。因此,同步誤差已經(jīng)限制了同步采樣技術(shù)精度的進(jìn)一步提高。

二、臺(tái)區(qū)互檢

臺(tái)區(qū)互檢目的是檢測(cè)兩個(gè)變壓器之間是否存在串?dāng)_。由于各種原因,某些變壓器之間看似并無接通,實(shí)則存在線路連接的問題。此時(shí)就必須對(duì)各個(gè)變壓器進(jìn)行檢測(cè),以確保每個(gè)變壓器的獨(dú)立性。

進(jìn)行臺(tái)區(qū)互檢之前,在兩個(gè)待檢臺(tái)變下分別安裝好一臺(tái)本設(shè)備,并確保每臺(tái)設(shè)備的三相電接入順序完全正確。每次臺(tái)區(qū)互檢,只允許接入兩臺(tái)識(shí)別設(shè)備。設(shè)備安裝完畢,按下臺(tái)區(qū)互檢開始按鈕,便按A、B、C相順序依次檢測(cè)兩個(gè)臺(tái)變?nèi)嗟倪B通與否。每檢測(cè)完一相馬上顯示該相上兩臺(tái)變之間是否連接,若顯示檢測(cè)通過,則表示該相上兩臺(tái)變之間沒有接通;若顯示詳細(xì)的臺(tái)區(qū)與相位信息,則表示該相上臺(tái)變存在連接。待三相檢測(cè)完成后,若三相均檢測(cè)通過,便會(huì)提示“檢測(cè)通過”,表示兩臺(tái)變之間無連接;若至少顯示一項(xiàng)相位信息,便提示“檢測(cè)未通過”,這些相位信息可準(zhǔn)確定位臺(tái)變連接相。

（一）諧波分析

臺(tái)區(qū)識(shí)別設(shè)備實(shí)時(shí)采集電力線數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)相電壓、中性電壓、頻率、電壓角度、相序、2~31次諧波電壓的顯示,波形畸變系數(shù)的計(jì)算。用于電壓平衡分析、負(fù)載平衡分析和接線相序判斷等。

（二）記錄查詢

本設(shè)備提供臺(tái)區(qū)識(shí)別和分支識(shí)別結(jié)果的保存選項(xiàng),保存方式是文本格式的記錄文件。每次臺(tái)區(qū)識(shí)別或分支識(shí)別完成后,可選擇是否保存本次識(shí)別結(jié)果。已保存的記錄可以查詢?yōu)g覽,從而無需攜帶紙張。用戶可查看包括測(cè)試點(diǎn)位置、臺(tái)變位置、相位結(jié)果等在內(nèi)的識(shí)別信息。

（三）抄表功能

本設(shè)備自帶載波抄表功能,能實(shí)現(xiàn)常用抄表項(xiàng)與規(guī)約測(cè)試功能。在常規(guī)抄表項(xiàng)中可以直接點(diǎn)擊抄讀正向有功電能、反向有功電能、日凍結(jié)正向有功電能、日凍結(jié)反向有功電能等四項(xiàng)常用的數(shù)據(jù),并且能現(xiàn)場(chǎng)保存抄讀數(shù)據(jù)。而規(guī)約測(cè)試可以進(jìn)行一般的抄表與設(shè)表功能,抄表和設(shè)表數(shù)據(jù)包都能從界面中完整的讀出來,方便分析數(shù)據(jù)。抄表功能主要應(yīng)用在電表數(shù)據(jù)的抄讀與設(shè)置。

（四）文件管理

本設(shè)備支持清晰的文件列表管理,易于操作、瀏覽。此外,可以通過內(nèi)置USB和藍(lán)牙導(dǎo)入導(dǎo)出文件。利用USB連接線,或者將設(shè)備上保存的記錄導(dǎo)入至計(jì)算機(jī)上,方便整理分析數(shù)據(jù);或者將電腦上文件導(dǎo)入到識(shí)別儀內(nèi),方便使用時(shí)獲取提示和幫助信息。而通過無線藍(lán)牙,則可以在設(shè)備之間相互傳輸數(shù)據(jù)文件。

（五）系統(tǒng)設(shè)置

系統(tǒng)設(shè)置提供顯示背光的調(diào)節(jié)、藍(lán)牙設(shè)置、音樂播放、錄音和設(shè)備號(hào)修改等輔助性功能。本設(shè)備已經(jīng)在湖北,浙江,江西,山東,天津等省市的低壓臺(tái)區(qū)進(jìn)行了大量的現(xiàn)場(chǎng)使用,運(yùn)行結(jié)果穩(wěn)定,可靠。

結(jié)束語

市場(chǎng)上投入使用的基于FSK載波和脈沖電流技術(shù)低壓臺(tái)區(qū)識(shí)別設(shè)備存在的問題:FSK載波判斷方式。該方式較容易實(shí)現(xiàn),但存在幾個(gè)技術(shù)缺陷:FSK高頻載波信號(hào)衰減大,大部分情況下信號(hào)難以覆蓋整個(gè)臺(tái)區(qū);高頻載波信號(hào)難以克服共地串號(hào)、高壓串?dāng)_等;脈沖電流的方式:臺(tái)區(qū)識(shí)別準(zhǔn)確相對(duì)較高,但存在如下幾個(gè)問題:采用脈沖電流的方式,無法實(shí)現(xiàn)雙向通訊,通常配合載波作為通訊的輔助手段,一旦載波失效或不穩(wěn)定時(shí)無法實(shí)現(xiàn)雙向通訊;采用脈沖電流的方式現(xiàn)場(chǎng)必須采用鉗形電流或柔性線圈等配件,現(xiàn)場(chǎng)操作困難且安全性較差。

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