自動(dòng)判別192種三相三線電能表接線方式的算法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種自動(dòng)判別192種三相三線電能表接線方式的算法，設(shè)電能表輸入智能儀表的電壓為為為通過智能儀表測(cè)量四個(gè)相位差：滯后的相位差滯后的相位滯后的相位差和滯后的相位差將四個(gè)相位差輸入至智能儀表中的判斷單元，通過判斷單元判別該三相三線電能表的電壓接線；得到每種電壓接線下滯后的相位差以及滯后的相位差并將每種電壓接線以及對(duì)應(yīng)的和以表格的形式存儲(chǔ)至智能儀表中，通過判斷單元判斷滯后的相位差，得到在滯后的不同相位差下該電能表電流接線；進(jìn)而得到該三相三線電能表的電壓電流接線方式。本發(fā)明的有益效果在于：測(cè)量參數(shù)少，提出測(cè)量電壓滯后的相位差使判別走了捷徑，判別效率高，適合推廣使用。
【專利說明】
自動(dòng)判別192種三相三線電能表接線方式的算法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及電氣測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及自動(dòng)判別192種三相三線電能表接線方 式的算法。
【背景技術(shù)】
[0002] 10kV高壓電能計(jì)量裝置包括電壓互感器TV、電流互感器TA、電能表及二次連線。電 能表的接線正確與否與TV、TA的極性，二次連線的走向有關(guān)。我國配電網(wǎng)的中、大型用戶有 功電能計(jì)量采取如圖1所示的接線方式，需同時(shí)配接兩臺(tái)TV、兩臺(tái)TA。接線方式 〈y24〈丨m記為：< 丨-< ，每個(gè)連線符號(hào)內(nèi)表明一組驅(qū)動(dòng)元件上配對(duì)的電壓與 /丨 V /5 、'a ' lc 電流相量。電能表電壓輸入端2、4、6分別接向TV二次輸出端a、b、c，其中4端接向接地點(diǎn)b，為 地電位。電能表電流輸入端是1、3、5、7，^從1端流進(jìn)，從3端流出，使為=之；之從5端流進(jìn)， 從7端流出，使久=乂.。超如*^5超如為正相序。
[0003] 如圖4所示，TV二次同名端有4種接線；二次a、b、c三根線拉線過程中交叉有6種情 況;TA二次有8種接線;結(jié)果演變出的4 X 6 X 8= 192種接線。如果再考慮感性負(fù)載與容性負(fù) 載的相量圖不同，貝U可畫出384種相量圖。
[0004] 這192種接線每種都能從中找到與之相量圖完全反相的另一種，兩者所計(jì)功率、更 正系數(shù)、相序均相同，TV、TA外部二次接法和走向也相同，唯一不同的是TV、TA二次線圈的極 性完全相反，如表1所列圖12、圖13所示。現(xiàn)場(chǎng)工作中可以認(rèn)定為是同一種接線，所以192種 接線可下降為96種。下面分析時(shí)，TV二次同名端僅列舉TV I、TV II全正和TV I正、TV II反 的情況，接線種類下降為96種。
[0005] 表1每組組合中所有信號(hào)反相的接線舉例(兩者屬于同一種）
,〇 , +Ur) ^ U, +0, /'/
[0007] 如表1中第4組左接線< 妨 以和右接線屬于同一 c a (： 1 a 種接線方法。
[0008] 目前與判別三相三線有功電能計(jì)量裝置錯(cuò)誤接線有關(guān)的專利與設(shè)備有：
[0009] (1)一種三相三線電能表錯(cuò)誤接線判斷方法，專利號(hào)：201310449397。這是2007年 "國家電網(wǎng)公司計(jì)量人員抽調(diào)競(jìng)賽"采用的人工判斷三相三線有功電能表錯(cuò)誤接線的方法。 其方法為:先用相序表、伏安相位表現(xiàn)場(chǎng)人工測(cè)量電壓相序、各相量間相位差及電流電壓大 小，記錄數(shù)據(jù)后，人工繪制相量圖分析判別接線方式為哪一種。因?yàn)橛秒娯?fù)載分為容性負(fù)載 和感性負(fù)載，繪制出的相量圖有384種可能性。人工判斷的準(zhǔn)確性雖然高，但要求操作人員 理論強(qiáng)、技術(shù)好、安全意識(shí)高，難度較大，不易普及。另外，這種判斷方法速度較慢，僅適用于 理論考試、技術(shù)比武，不適用于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量，也不適應(yīng)智能電網(wǎng)的要求。
[0010] (2)-種快速準(zhǔn)確判斷計(jì)量裝置錯(cuò)誤接線的方法，專利號(hào)：CN201410616050.2。這 項(xiàng)專利需要人工采用相位伏安表分別測(cè)量出三相三線二元件計(jì)量裝置上的六個(gè)相角差;然 后人工分析三相三線二元件計(jì)量裝置電流相角的關(guān)系，確定電流相別，然后分析電壓相角 關(guān)系，確定電壓相序，再分析電壓和電流相角關(guān)系，利用跨相法確定電壓相別，最后分析電 壓、電流相角關(guān)系，確定電流方向。這種測(cè)量方法過程繁瑣，所測(cè)參數(shù)太多，與專利 201310449397類似，都是人工非智能非自動(dòng)判別。
[0011] (3)-種三相三線制電能表誤接線的判斷方法，專利號(hào)：CN201210533436.8。這項(xiàng) 專利需根據(jù)三相有功電能表和無功電能表的轉(zhuǎn)向來進(jìn)行判斷，現(xiàn)在轉(zhuǎn)盤式電能表已很少使 用了，靠轉(zhuǎn)盤來判別錯(cuò)誤不符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際。并且也需要人工進(jìn)行向量分析，得出實(shí)際的有功 功率與無功功率的計(jì)算表達(dá)式，進(jìn)而得知計(jì)量失誤的影響。
[0012] (4)一種三相電能表現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法，專利號(hào)= 201510197874.5。該專利 用于電力部門對(duì)新購、新裝及現(xiàn)場(chǎng)電能表進(jìn)行全面誤差檢測(cè)，結(jié)構(gòu)原理均較復(fù)雜。用到了三 相全電子式程控電源、測(cè)量模塊和控制計(jì)算機(jī)。要將被檢電能表裝在掛表架上進(jìn)行檢測(cè)，三 相全電子式程控電源的輸出還要疊加到現(xiàn)場(chǎng)負(fù)荷上，不完全是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)用環(huán)境下的應(yīng)用。 [00 13] (5)電能表在線檢測(cè)方法，專利號(hào)：201110165040.8。這個(gè)發(fā)明適用于現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)、定 檢及事故表校驗(yàn)工作。被測(cè)電能表的接線與標(biāo)準(zhǔn)電能表的接線完全相同，前者接線錯(cuò)后者 跟著錯(cuò)，是在忽視接線方式的情況下，僅校驗(yàn)表本身的誤差，而不是檢查整個(gè)電能計(jì)量裝置 的接線。
[0014] (6)近10多年來電力部門常用來檢測(cè)電能表的設(shè)備還有"三相電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn) 儀"，其功能多，測(cè)量的參數(shù)多，顯示內(nèi)容多而美觀，成本就高。但只能判別出較為簡(jiǎn)單的48 種接線錯(cuò)誤，是圖4中最左一列第一種(TV同名端TVI、TVII全正)與中間6種電壓二次線及右 邊8種電流二次線相組合的48種。這種校驗(yàn)儀的主要功能是校驗(yàn)電能表的測(cè)量準(zhǔn)確性，而不 是判別接線錯(cuò)誤，對(duì)TV二次極性接反不能正確判斷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 本發(fā)明的目的是針對(duì)以上不足之處，提供了一種自動(dòng)判別192種三相三線電能表 接線方式的算法，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)判別接線方式，判別效率高。
[0016] 本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的方案是:一種自動(dòng)判別192種三相三線電能表接線 方式的算法，包括以下步驟：
[0017] 步驟S0:將兩個(gè)電壓互感器TV、兩個(gè)電流互感器TA分別經(jīng)二次回路連線與電能表 以三相三線制配合連接，如圖1所示，這是三相三線電能表的正確接線圖；圖2則是三相三線 電能表的正確相量圖。
[0018] 步驟S1:將一用于判別三相三線電能表接線方式的智能儀表與電能表的進(jìn)線相連 接。所述智能儀表包括四個(gè)電壓接線端，其中三個(gè)接線端通過電能表現(xiàn)場(chǎng)接線盒(如圖3所 示)分別與電能表的第一電壓輸入端、第二電壓輸入端和第三電壓輸入端連接，另外一個(gè)接 線端與電壓互感器TV的接地端連接；電能表的兩路進(jìn)線電流./,、.人分別經(jīng)衰減后與智能儀 表相連;其中第一電壓輸入端至第二電壓輸入端的電壓為以 24，第三電壓輸入端至第二電 壓輸入端的電壓為C4 ;第二電壓輸入端至電壓互感器TV的接地端的電壓為Ay智能儀表 與電能表之間的連接方式如圖19所示。
[0019] 步驟S2:設(shè)定電能表輸入智能儀表的電壓仏4為貧，為仏，1>4()為仏，通 過智能儀表測(cè)量四個(gè)相位差：J 64滯后的相位差％2、[匕滯后的相位^滯后 仏4的相位差％和4滯后的# 24相位差巧5 ;
[0020] 步驟S3:步驟S2中的四個(gè)相位差輸入至智能儀表中的判斷單元。通過判斷單元先 判別該三相三線電能表的電壓接線方式，如圖5、圖6所示；
[0021] 步驟S4:推導(dǎo)可得到步驟S3中每種電壓接線下滯后C>24.的相位差代，以及:C) e.滯后 的相位差死;并將每種電壓接線以及對(duì)應(yīng)的％和％以表格的形式存儲(chǔ)至智能儀表中，其 中氏和江為供電系統(tǒng)的相電壓；
[0022] 步驟S5:通過判斷單元判斷義滯后^的相位差，得到在七滯后為的不同相位差下該 電能表的電流接線，這時(shí)電流接線有兩種可能，仍需進(jìn)一步判斷；4滯后A的相位為240。和 60°左右時(shí)，為接至之可能為+/ a，也可能為-/a，這時(shí)計(jì)算&滯后名的相位為 1加。和3〇〇。左右時(shí)4接至4:，可能為+4，也可能為-4;這時(shí)計(jì)算|w<a七即可判別該三相 三線電能表的電流接線方式，如圖7、圖8、圖9、圖10所示;組合電壓與電流的接線方式，進(jìn)而 得到該三相三線電能表的接線方式。
[0023]進(jìn)一步的，在步驟S3中，判別該三相三線電能表的電壓接線包括以下步驟：
[0024] 步驟S31:所述電壓互感器TV的二次回路三根電壓線為a、b和c，其中a、b和c與電能 表的電壓輸入端任意連接；
[0025] 步驟S32:設(shè)定電壓互感器TV的兩個(gè)同名端TVI和TVII均為正接時(shí)，得到此時(shí)[>64滯 后# 24的相位妬2的情況，如圖5前6種所示：
[0026] (1)外2=3〇〇。，此時(shí)仏.超前供為正相序，
[0027] 則[)3=0,此時(shí)電能表的第二電壓輸入端與電壓互感器的接地端連接，得到此時(shí)電 能表的電壓接線為A =:^b.
[0028] 或泛=-砍即辦3=18〇°,此時(shí)電能表的電壓接線為A=〇 b。，
[0029] 或釔=-^2，即|知-約,.2| =1麗，此時(shí)電能表的電壓接線為C>2=l>ba;
[0030] (2)辦2=60°，此時(shí)A超前A為逆相序，
[0031] 則4=〇得到電能表電壓接線為A=^ab.
[0032] 或咚=-A，SP，％ : = _°，得到此時(shí)電能表電壓接線為4=匕，
[0033] 或込=-込，SP，h：3-終2| =勵(lì)°，得到此時(shí)電能表電壓接線為〇2=C>bc; [0034] 步驟S33:設(shè)定電壓互感器TV的兩個(gè)同名端TVI為正接，并且TVII為反接時(shí)，得到此 時(shí)c>64滯后^的相位-的情況，如圖5后6種所示：
[0035] (l)fV2=24(T，此時(shí)1>3=〇,得到此時(shí)電能表電壓接線為￡^=匕 ;
[0036] (2)死2=120°，此時(shí)t>3=0?得到此時(shí)電能表電壓接線為坑=[)^ I>2=l>bc;
[0037] (3)fc ，則達(dá)=-A，％3=則° T得到此時(shí)電能表電壓接線為+ 1 , 否則卜3-.|=18〇°，得到此時(shí)電能表電壓接線為這a.+心，巧=心；
[0038] (4)~H項(xiàng)丨- A ,吒3=1雷，得到此時(shí)電能表電壓接線為6=九，込鳴 否則|_/3-.|=180°,得到此時(shí)電能表電壓接線為&1=1+1，
[0039] 進(jìn)一步的，在步驟S33中，所述智能儀表還電連有一指示燈，用于燈光提醒電壓互 感器TV是否存在單個(gè)反接。
[0040] 進(jìn)一步的，在所述步驟S5中，電流接線方式的判斷具體包括以下步驟：
[0041 ]步驟S51:首先判斷/5滯后為的相位差々/=灼5 - ;
[0042] 步驟S52:若< >〇,則灼=識(shí)/，轉(zhuǎn)至步驟S53;否則科=科'+360°，轉(zhuǎn)至步驟S53;
[0043] 步驟S53:判斷11〇°<灼<130°，若是，則得到電能表的電流接線為= 或 \ 八二- d轉(zhuǎn)至步驟S53〇;否則，轉(zhuǎn)至步驟S54; /5 = A,
[0044] 步驟S 5 3 0 :調(diào)用步驟S 4中的汽，并且結(jié)合約t，判斷若|列=|死-％| <90°，則 〈丨::HK;
[0045] 步驟S 5 4 :判斷若290° <，< 3HF:，則得到電能表的電流接線為或 U=，a j j j 1廣-？，轉(zhuǎn)至步驟S540;否則，轉(zhuǎn)至步驟S55;
[0046] 步驟S 5 4 0 :調(diào)用步驟S 4中的代，并且結(jié)合％，判斷若|識(shí)| = |外-％ | <90°，則 (A =''，否則('丨- -6 ;
[0047] 步驟S 5 5 :判斷若2d<灼<H，則得到電能表的電流接線為：或 J j < 1 / - /，轉(zhuǎn)至步驟S550;否則轉(zhuǎn)至步驟S56; \八=人'
[0048] 步驟S550:調(diào)用步驟S4中的死，并且結(jié)合約!，判斷若|供| = |%-%|<90°，則， //' = / // =-/ U=/. v,=-/,
[0049] 步驟S 5 6 :判斷若50° <灼<70°，則得到電能表的電流接線為：_ ~"或 \ 乙= / I j (;'_ ，轉(zhuǎn)至步驟S560。 \4 = ~4
[0050] 步驟S 5 6 0 :調(diào)用步驟S 4中的％，并且結(jié)合仏，判斷若= |死-~| <9:0°,則 ('人_人，否則/k。
[0051] 進(jìn)一步的，所述電能表包括四個(gè)電流接線端，分別為第一電流端、第二電流端、第 三電流端和第四電流端，電能表的進(jìn)線電流經(jīng)第一電流端流入，再經(jīng)第二電流端流出；電 能表的進(jìn)線電流/ s經(jīng)第三電流端流入，再經(jīng)第四電流端流出。
[0052] 進(jìn)一步的，所述智能儀表包括一殼體和容置于殼體內(nèi)的控制模塊，所述控制模塊 包括所述判斷單元且與所述判斷單元電連的接口電路，所述判斷單元為單片機(jī)，在步驟S4 中每種電壓的接線以及對(duì)應(yīng)的代和代以表格的形式存儲(chǔ)至單片機(jī)的RAM中。
[0053]進(jìn)一步的，所述單片機(jī)還連接有一用于顯示電能表接線方式的顯示模塊。
[0054]進(jìn)一步的，在步驟S2中，電能表輸出的四個(gè)相位差依次經(jīng)信號(hào)采集模塊、信號(hào)調(diào)理 模塊與所述單片機(jī)電連。
[0055] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有以下有益效果:本發(fā)明從電壓系統(tǒng)、電流系統(tǒng)各自的相 位差入手，分頭判別兩個(gè)系統(tǒng)的接線種類，推導(dǎo)出相電壓t 見在每種電壓接線中滯后 \ 么4的相位差外、死，從而實(shí)現(xiàn)（與$之間相位差角的比較；或々與R之間相位差角的比 較，使電壓系統(tǒng)、電流系統(tǒng)建立起聯(lián)系，快速判別電能表的接線方式。另外本發(fā)明所采用的 智能儀表，成本低，體積小，重量輕，極易攜帶。
【附圖說明】
[0056] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明專利進(jìn)一步說明。
[0057]圖1為10kV三相三線有功電能計(jì)量裝置的正確接線圖。
[0058]圖2為10kV三相三線有功電能計(jì)量裝置的正確相位關(guān)系圖。
[0059]圖3為10kV三相三線電能表通過現(xiàn)場(chǎng)接線盒的聯(lián)合接線 [0060]圖4為10kV三相三線有功電能計(jì)量裝置的接線方式全圖。
[0061] 圖5為本發(fā)明中電壓互感器TV I、TV n全正和TV I正、TV n反時(shí){/64滯后[)24的 全部情況。
[0062] 圖6為本發(fā)明中電壓接法的判別流程方框圖。
[0063] 圖7為本發(fā)明中電流接法的判別流程方框圖。
[0064] 圖8為本發(fā)明中確定為是否為&的判別原理圖。
[0065] 圖9為本發(fā)明中確定尤是否為的判別原理圖。
[0066] 圖10為本發(fā)明的判別實(shí)例一的相量圖。
[0067] 圖11為本發(fā)明的判別實(shí)例一的第一種接線圖。
[0068]圖12為本發(fā)明的判別實(shí)例一的第二種接線圖。
[0069] 圖13為本發(fā)明的判別實(shí)例二的相量圖。
[0070] 圖14為本發(fā)明的判別實(shí)例二的第一種接線圖。
[0071]圖15為本發(fā)明的判別實(shí)例二的第二種接線圖。
[0072]圖16為本發(fā)明的判別實(shí)例三的相量圖。
[0073]圖17為本發(fā)明的判別實(shí)例三的第一種接線圖。
[0074]圖18為本發(fā)明的判別實(shí)例三的第二種接線圖。
[0075]圖19智能儀表與電能表之間的連接方式。
【具體實(shí)施方式】
[0076]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0077]如圖1~9、圖19所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種自動(dòng)判別192種三相三線電能表接線 方式的算法，包括以下步驟：
[0078] 步驟S0:將兩個(gè)電壓互感器TV、兩個(gè)電流互感器TA分別經(jīng)二次回路連線與電能表 以三相三線制配合連接，如圖1所示，這是三相三線電能表的正確接線圖，圖2是對(duì)應(yīng)的正確 相量圖；
[0079]步驟S1:將一用于判別三相三線電能表接線方式的智能儀表與電能表的進(jìn)線相連 接。所述智能儀表包括四個(gè)電壓接線端，其中三個(gè)接線端通過電能表現(xiàn)場(chǎng)接線盒(如圖3所 示)分別與電能表的第一電壓輸入端、第二電壓輸入端和第三電壓輸入端連接，另外一個(gè)接 線端與電壓互感器TV的接地端連接；電能表的兩路進(jìn)線電流為、/ 5分別經(jīng)儀表附帶的兩個(gè) 電流互感器與智能儀表相連，儀表附帶的兩個(gè)電流互感器不引起附加移相，僅用于衰減電 流;其中第一電壓輸入端至第二電壓輸入端的電壓為[> 24，第三電壓輸入端至第二電壓輸入 端的電壓為;第二電壓輸入端至電壓互感器TV的接地端的電壓為智能儀表與電能 表之間的連接方式如圖19所示。
[0080] 步驟S2:設(shè)定電能表輸入智能儀表的電壓[i24SG，G64為戌，1>_為達(dá)，通過智 能儀表測(cè)量四個(gè)相位差：么4滯后汝24的相位差.、么。滯后仏4的相位.、A滯后仏 4的 相位差和A滯后的泣24相位差約5;
[0081 ] 步驟S3:步驟S2中的四個(gè)相位差輸入至智能儀表中的判斷單元。通過判斷單元先 判別該三相三線電能表的電壓接線方式，如圖5、圖6所示；
[0082] 步驟S4:推導(dǎo)得到步驟S3中每種電壓接線下艮滯后的相位差灼，以及忒滯后(>24 的相位差代;并將每種電壓接線以及對(duì)應(yīng)的奶和死以表格的形式存儲(chǔ)至智能儀表中，其中 和穴為供電系統(tǒng)的相電壓；
[0083] 步驟S5:通過判斷單元判斷滯后為的相位差，得到在^滯后^的不同相位差下該 電能表的電流接線，這時(shí)電流接線有兩種可能，仍需進(jìn)一步判斷；滯后義的相位為240°和 60。左右時(shí)4接至4,可能為+4 ,也可能為-之，這時(shí)計(jì)算1%-Wnl ; A滯后義的相位為120。 和300。左右時(shí)，<接至，可能為+/。，也可能為-4 這時(shí)計(jì)算;即可判別該三相三線 電能表的電流接線方式，如圖7、圖8、圖9、圖10所示;組合電壓與電流的接線方式，進(jìn)而得到 該三相三線電能表的接線方式。
[0084] 從圖2的正確相量圖可知，正確接線時(shí)1>64超前￡>2460°為正相序。有三種情況會(huì)影 響lj S4與泛24之間相序的正負(fù)：①三根TV二次電壓線一根不動(dòng)，另兩根交叉，結(jié)果為逆序(三 根TV二次電壓線輪換時(shí)，相序不變）；②有一相TV二次線圈同名端接反，結(jié)果為逆序;③三根 TV二次電壓線一根不動(dòng)，另兩根交叉，且同時(shí)有一相TV二次線圈同名端接反時(shí)，因?yàn)橛袃蓚€(gè) 致使電壓相序變反的因素存在，相序還原為正序。
[0085]相位超前與滯后的定義:一個(gè)相量在另一個(gè)相量的逆時(shí)針前方180°以內(nèi)，稱"前者 超前后者"。那么滯后300°，相當(dāng)于超前60°。三相三線電能表的第一電壓接線端、第二電壓 接線端和第三電壓接線端分別標(biāo)記為2、4和6,電能表的第一電流端、第二電流端、第三電流 端和第四電流端分別標(biāo)記為1、3、5和7。電壓互感器的接地端標(biāo)記為0。
[0086]如圖5、圖6所示，其中圖6是電壓接法的判別流程方框圖，在本實(shí)施例中，在步驟S3 中，判別該三相三線電能表的電壓接線包括以下步驟：
[0087] 步驟S31:所述電壓互感器TV的二次回路三根電壓線為a、b和c，其中a、b和c與電能 表的電壓輸入端任意連接；
[0088] 步驟S32:設(shè)定電壓互感器TV的兩個(gè)同名端TVI和TVII均為正接時(shí)，得到此時(shí)技64滯 后￡> 24的相位％2的情況，如圖5前6種所示：
[0089] (1)科/，300°，:此時(shí)功超前[>2為正相序，則6,=0,此時(shí)電能表的第二電壓輸入端 與電壓互感器的接地端連接，得到此時(shí)電能表的電壓接線為氏=^ b，此時(shí)可以 得到= 30°， 么=27CT ;或一 A，即科，此時(shí)電能表的電壓接線為 ，此時(shí)可以得到么=270。，么=150。;或[_'3=-丈，即|~-1=180。,此 時(shí)電能表的電壓接線為貧=^ca，，此時(shí)可以得到=150°，A = 30°;
[0090] (2)外1=60°，此時(shí)巧超前広為逆相序，則A=〇得到電能表電壓接線為 4鳴，4t，此時(shí)可以得到A = 式= 330。減仏=-A，即，fe=l8〇。得到電能表電壓接 線為6=1，此時(shí)可以得到紇=21(r，^=9(T ;或巧=-氏，即，krs-以0。 得到電能表電壓接線為離=^，此時(shí)可以得到tjfl=330，d =21.05，；
[0091] 步驟S33:設(shè)定電壓互感器TV的兩個(gè)同名端TVI為正接，并且TVII為反接時(shí)，得到此 時(shí)滯后&的相位終2的情況，如圖5后6種所示：
[0092] (1)%嚴(yán)240°，此時(shí)"，=0,得到電能表電壓接線為&=么。，仏=<b，此時(shí)可以得 到4=270°，5 =150°
[0093] (2)外，120°，此時(shí)仏=0,得到電能表電壓接線為&=&，此時(shí)可以得 到紇=30。，砍=270 . ，：
[0094] ⑶各:=3〇°，則釔=-A，禮廣驟，得到電能表電壓接線為6=1，4=匕+匕，此 時(shí)可以得到么=90。，汶=330。 ；否則|fe-%2|=1撕，得到電能表電壓接線為 [》i=C^ a+[》be，..匕2=吃53 .此時(shí)可以得到=240，&', =120 ..
[0095] (4)fe=.3305，則&j:=-氣fe=180'得到電能表電壓接線為味=匕， a+C>bc， 此時(shí)可以得到(7" =210，么=90° ;否則|濟(jì),.3-%2|=18〇'得到電能表電壓接線為 込 =% +'，,此時(shí)可以得到忒=60。，忒=300。。
[0096] 在本實(shí)施例中，在步驟S33中，所述智能儀表還電連有一指示燈，用于燈光提醒電 壓互感器TV是否存在單個(gè)反接。
[0097] 電壓的接線方式判斷出來以后，可將該接線方式下仏滯后的相位A，R滯后 民4的相位％推導(dǎo)出來，作為表格文件存在單片機(jī)的RAM中，用于結(jié)合電流系統(tǒng)的信息，最終 判別電能表電壓電流接線方式，所有相量相互關(guān)系應(yīng)符合三相電路的規(guī)律。
[0098] 如圖7、圖8、圖9所述，在本實(shí)施例中，在所述步驟S5中，電流接線方式的判斷具體 包括以下步驟：
[0099] 步驟S51:電流互感器TA的二次回路電流線為a和b，首先判斷^滯后^的相位差
[0100] 步驟S52:若供/ >〇,則灼=灼、轉(zhuǎn)至步驟S53;否則務(wù)=爲(wèi)'+360° :，轉(zhuǎn)至步驟S53; [0101]步驟S53:判斷1HT<>,<13(T，若是，則得到電能表的電流接線為0= _//'或 \75 =-/1 I j j (1 - /'，轉(zhuǎn)至步驟S530;否則，轉(zhuǎn)至步驟S54; \" = L
[0102] 步驟S 5 3 0 :調(diào)用步驟S 4中的％，并且結(jié)合約i，判斷若|於| = |武-辦| <"，則 U=-4 (t j j 廣-卜或 / j j f1-丨，轉(zhuǎn)至步驟S540;否則，轉(zhuǎn)至步驟S55;
[0104] 步驟S 5 4 0 :調(diào)用步驟S 4中的佟，并且結(jié)合約t，判斷若|f>| = |死.-％ I < 90°，則 (S'否則〈&
[0105] 步驟S55:判斷若230°<%<250°,則得到電能表的電流接線為：(^ 或 \L'=-K ，轉(zhuǎn)至步驟S550;否則轉(zhuǎn)至步驟S56; \" = '。
[0106] 步驟S 5 5 0 :調(diào)用步驟S 4中的代，并且結(jié)合約1，判斷若|供| = I% -釋i| <90°,則，
[0107] 步驟S 5 6 :判斷若50° <奶< 70°，則得到電能表的電流接線為： =或 / / - / (.'::，轉(zhuǎn)至步驟S560。 \八=-人
[0108] 步驟S 5 6 0 :調(diào)用步驟S 4中的識(shí)，，并且結(jié)合I，判斷若舊=|死-將i | <90°，則
[0109] 圖7是電流接法的判別流程方框圖，首先判別i5滯后it的相位，有四種可能，每種對(duì) 應(yīng)于兩種接線方式。4滯后為的相位為240°和60°時(shí)，接至4，可能為+之，也可能為 _ +4為一種接線方式，_ /a為另一種接線方式<4滯后々的相位為120。和300。時(shí)，A接 至尤，可能為+之，也可能為-之；_f之為一種接線方式，_之為另一種接線方式;如圖8所示。 考慮到負(fù)載阻抗可能不完全對(duì)稱，每一種判別留有±10°的相角偏移范圍。
[0110]當(dāng)尤接至之時(shí)，如果是+4,那么尤與氐之間相位差角的絕對(duì)值k-%|不應(yīng)大于等于 90° ;否則A接的是_尤。因?yàn)殡娏τ脩舻墓β室驍?shù)角的絕對(duì)值小于90°，不可能出現(xiàn)純?nèi)菪?或純感性的負(fù)載，也設(shè)定用戶不能向電網(wǎng)反送功率，功率因數(shù)角的絕對(duì)值不會(huì)大于90°。因 此毛滯后A的相位為120。和300。時(shí)，作|死，|<測(cè)°的判別。原理如圖8所示。
[0111]當(dāng)為接至之時(shí)，如果是+ia，那么（與仏之間相位差角的絕對(duì)值|氣-%|不應(yīng)大于等于 90。；否則々接的是-ia。因此4滯后<的相位為240。和60。時(shí)，作的判別。原理如 圖9所示。
[0112]在本實(shí)施例中，所述電能表包括四個(gè)接線端，分別為第一電流端、第二電流端、第 三電流端和第四電流端，電能表的進(jìn)線電流經(jīng)第一電流端流入，再經(jīng)第二電流端流出；電 能表的進(jìn)線電流/5經(jīng)第三電流端流入，再經(jīng)第四電流端流出。
[0113]在本實(shí)施例中，所述智能儀表包括一殼體和容置于殼體內(nèi)的控制模塊，所述控制 模塊包括所述判斷單元且與所述判斷單元電連的接口電路，所述判斷單元為單片機(jī)，在步 驟S4中每種電壓的接線以及對(duì)應(yīng)的死和％可以表格的形式存儲(chǔ)至單片機(jī)的RAM中。
[0114]在本實(shí)施例中，所述單片機(jī)還連接有一用于顯示電能表接線方式的顯示模塊。
[0115] 在本實(shí)施例中，在步驟S2中，電能表輸出的四個(gè)相位差依次經(jīng)信號(hào)采集模塊、信號(hào) 調(diào)理模塊與所述單片機(jī)電連。
[0116] 下面通過如下四個(gè)判別實(shí)例，進(jìn)一步解釋本發(fā)明所提供的技術(shù)方案。
[0117] (1)判別實(shí)例一 ! i | |測(cè)量_丨查表_丨 …I 卜…………丁………一…十一…………t…………一一…………………………………………了… | 330" ! I f 'l-flf'fli 6/;:- 238" I I.................................] % | 21#" ..........1...'.............' ..............................................................................................I | 1.80" | ^ -B§ ;，4-MSJ ==422 " | ! ^ 5〇s 5! ! 'fm | I__j 貌 i §0 ； _' ._______________j
[0118] |你谷"丨 | |f M 雜r ~ §r>雜~嫌的是?| j 壤丨 | ^ ./ ' be j I約：電流（矣的可能組.臺(tái)是s ...4 ! i t ..... - gy , , | i n ^ ir ir i I* \IS? j mEI ^ ^ i i 11 * '* 栗 i | (感性負(fù)載） |
[0119] 其中，圖10是判別實(shí)例一的相量圖，圖11是第一種接法〈6七df,+L~.；圖12是 第二種接法。 ic 以
[0120] (2)判別實(shí)例二
[0122] 其中，圖13是判別實(shí)例二的相量圖，圖14是第一種接法; a ~lc
[0123] 圖15是第二種接法〈>'〈卜。 a c
[0124] (3)判別實(shí)例三
[0126]其中，圖16是判別實(shí)例三的相量圖，圖17是第一種接法cb (，' a c Q 4-^j jQ
[0127] 圖18是第二種接法hc 。 a 1 a
[0128] 另外，如下表2和表3為192種三相三線有功電能計(jì)量裝置接線方式的全表。
[0129] 表2電壓互感器TV無單個(gè)反接時(shí)的96種接線方式
[0131]表2(續(xù))電壓互感器TV無單個(gè)反接時(shí)的96種接線方式
[0133]表3電壓互感器TV存在單個(gè)反接時(shí)的96種接線方式
[0134]
[0135] 表3 (續(xù))電壓互感器TV存在單個(gè)反接時(shí)的96種接線方式
[0136]
[0137] 表2、表3是按電壓接線規(guī)律排列的，每豎列8個(gè)電壓接線相同，分別與8種電流組 合。①與②、③與④都是類似表1中提到的相同接線。而①與③兩個(gè)元件空間位置對(duì)調(diào);②與 ④兩個(gè)元件空間位置對(duì)調(diào)。因此每-橫行四種接線對(duì)同一供電電能讀數(shù)相同。這張"192種三 相三線有功電能計(jì)量裝置接線方式全表"也屬國內(nèi)首次出現(xiàn)的規(guī)范全表。
[0138] 綜上所述，本發(fā)明提供的一種自動(dòng)判別192種三相三線電能表接線方式的算法，測(cè) 量參數(shù)少，第一次提出測(cè)量電壓^4。滯后的相位差外 3 ;第一次提出分別從電壓系統(tǒng)、電 流系統(tǒng)各自的相位差入手，分別判別兩個(gè)系統(tǒng)的接線種類。使判別走了捷徑，判別效率高， 適合推廣使用。
[0139] 本發(fā)明提供的上列較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了進(jìn)一步 詳細(xì)說明。所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明， 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 自動(dòng)判別192種=相=線電能表接線方式的算法，其特征在于，包括W下步驟： 步驟SO:將兩個(gè)電壓互感器TV、兩個(gè)電流互感器TA分別經(jīng)二次回路連線與電能表WS 相=線制配合連接； 步驟SI:將一用于判別=相=線電能表接線方式的智能儀表與電能表的進(jìn)線相連接； 所述智能儀表包括四個(gè)電壓接線端，其中=個(gè)電壓接線端通過電能表現(xiàn)場(chǎng)接線盒分別與電 能表的第一電壓輸入端、第二電壓輸入端和第=電壓輸入端連接，另外一個(gè)電壓接線端與 電壓互感器TV的接地端連接;電能表的兩路進(jìn)線電流/i:、么分別經(jīng)衰減后與智能儀表相連， 其中第一電壓輸入端至第二電壓輸入端的電壓為第=電壓輸入端至第二電壓輸入端 的電壓為氏，4 ;第二電壓輸入端至電壓互感器TV的接地端的電壓為; 步驟S2:設(shè)定電能表輸入智能儀表的電壓馬,為化，為，化。為巧，通過智能 儀表測(cè)量四個(gè)相位差:技64滯后扔的相位差從-2、瑪。滯后技24的相位扣。、與滯后巧M的相位差 獅訊4滯后的馬4相位差熱5 ; 步驟S3:步驟S2中的四個(gè)相位差輸入至智能儀表中的判斷單元，通過判斷單元先判別 該=相=線電能表的電壓接線方式； 步驟54:推導(dǎo)得到步驟53中每種電壓接線下氏滯后^/;典相位差巧哨及￡>￡.滯后咕的 相位差％;并將每種電壓接線W及對(duì)應(yīng)的獨(dú)和狂W表格的形式存儲(chǔ)至智能儀表中，其中氏 和拭。為供電系統(tǒng)的相電壓； 步驟S5:通過判斷單元判斷4滯后的相位差，若4滯后4的相位為240?；?0。4接至 +與或者-4,此時(shí)再判斷I約-飾I;若與滯后與的相位為12〇。或3〇〇。接至+4或-A，此時(shí) 再判斷I供-知I;最后得到在4滯后扣勺不同相位差下該電能表的電流接線。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)判別192種=相=線電能表接線方式的算法，其特征在 于，在步驟S3中，判別該=相=線電能表的電壓接線方式包括W下步驟： 步驟S31:所述電壓互感器TV的二次回路S根電壓線為a、b和C，其中a、b和C與電能表的 電壓輸入端任意連接； 步驟S32:設(shè)定電壓互感器TV的兩個(gè)同名端TV I和TV n均為正接時(shí)，得到此時(shí)滯后 馬4的相位觀謝情況： (1) 扣:=3腑。，此時(shí)技3超前&為正相序， 則[),=0,此時(shí)電能表的第二電壓輸入端與電壓互感器的接地端連接，得到此時(shí)電能表 的電壓接線為化b，馬=兩或 I能表的電壓接線夫 或 ，此時(shí)電能表的電壓3 (2) 巧=如。，化時(shí)超前巧為逆相序， 貝的,-O得到電能表電壓接線為&=技。V馬=^b. .， ） 或玲=-A，即，從.3 = 18〇\得到此時(shí)電能表電壓接線為& =玲3，氏=化a ; 或化=-馬，即，|如-知|=18〇|，得到此時(shí)電能表電壓接線為1>1=化。，化=&。； 步驟S33:設(shè)定電壓互感器TV的兩個(gè)同名端TVI為正接，并且TVn為反接時(shí)，得到此時(shí) 化4:滯后馬4的相位奶2的情況： (1) 心=MfT，此時(shí)化=0,得到此時(shí)電能表電壓接線為時(shí)。，氏=化6. (2) %,=12〇。，此時(shí)化=〇，得到此時(shí)電能表電壓接線為磚=14, ^>2=化。： (3) 從,2=30°，則馬=-，0的=1撕。，得到此時(shí)電能表電壓接線為(心化，.〇。-技*+妙&， 否則I裕3 -從:|=18〇。，得到此時(shí)電能表電壓接線為[>1 =化a +化e，化=化3 ; (4) 巧.:=姑〇.'，貝||投;=-巧，（，,-1撕。，.得到此時(shí)電能表電壓接線為^^=.化3，的=化3 +^'bc ; 否則|0的-巧：h挪。，得到此時(shí)電能表電壓接線為斬=技eb +權(quán)辦化。校Cb。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)判別192種=相=線電能表接線方式的算法，其特征在 于，在步驟S33中，所述智能儀表還設(shè)計(jì)有一指示燈，用于燈光提醒電壓互感器TV是否存在 單個(gè)反接。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)判別192種=相=線電能表接線方式的算法，其特征在 于，在所述步驟S5中，電流接線方式的判別具體包括W下步驟： 步驟S51:首先判斷I，滯后A的相位差'二-口/1 ; 步驟S52:若巧'>〇,則熱=熱'，轉(zhuǎn)至步驟S53;否則巧=巧'+360。，轉(zhuǎn)至步驟S53; 步驟S53:判斷Iir《巧<130°，若是，則得到電能表的電流接線： 轉(zhuǎn)至步驟S530;否則，轉(zhuǎn)至步驟S54;步驟S530:調(diào)用步驟S4中的我，并且結(jié)合稱1，判斷若H = |巧-All <90°，貝，否則步驟S54:判斷若2W°<巧<31〇0，則得到電能表的電流接線； ，轉(zhuǎn) i 至步驟S540;否則，轉(zhuǎn)至步驟S55; 步驟S54O:調(diào)用步驟S4中的轉(zhuǎn)，并且結(jié)合妍V，判斷若I糾=I轉(zhuǎn)-巧i| <9爐，貝I，否 奶步驟S55:判斷若23〇n< A <250°，則得到電能表的電流接線為；，轉(zhuǎn) 至步驟S550;否則轉(zhuǎn)至步驟S56; 步驟S550:調(diào)用步驟S4中的A，并且結(jié)合從1，判斷老巧 貝步驟S56:判斷若5(F<巧<7(F，則得到電能表的電流接線為：，轉(zhuǎn) 至步驟S560。 步驟S560 :調(diào)用步驟S4中的％，并且結(jié)合辯1，判斷，否 則5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)判別192種=相=線電能表接線方式的算法，其特征在 于，所述電能表包括四個(gè)電流接線端，分別為第一電流端、第二電流端、第=電流端和第四 電流端，電能表的進(jìn)線電流ii經(jīng)第一電流端流入，再經(jīng)第二電流端流出；電能表的進(jìn)線電流 名經(jīng)第=電流端流入，再經(jīng)第四電流端流出。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)判別192種=相=線電能表接線方式的算法，其特征在 于，所述智能儀表包括一殼體和容置于殼體內(nèi)的控制模塊，所述控制模塊包括所述判斷單 元且與所述判斷單元電連的接口電路，所述判斷單元為單片機(jī)，在步驟S4中每種電壓的接 線W及對(duì)應(yīng)的耗和從W表格的形式存儲(chǔ)至單片機(jī)的RAM中。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動(dòng)判別192種=相=線電能表接線方式的算法，其特征在 于，所述單片機(jī)還連接有一用于顯示電能表接線方式的顯示模塊。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動(dòng)判別192種=相=線電能表接線方式的算法，其特征在 于，在步驟S2中，電能表輸出的四個(gè)相位差依次經(jīng)信號(hào)采集模塊、信號(hào)調(diào)理模塊與所述單片 機(jī)電連。
【文檔編號(hào)】G01R31/04GK105911420SQ201610371270
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年5月30日
【發(fā)明人】吳安嵐
【申請(qǐng)人】廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院