[發明專利]電腦復制和監管實體電網斷路節點的方法

有效

• 申請號: 202010595977.8
• 申請日: 2020-06-20
• 公開（公告）號: CN113822005B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 高山
• 申請（專利權）人: 高山
• 主分類號: G06F30/39
• 分類號: G06F30/39;H02H7/28;H02H3/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種電腦復制和監管實體電網斷路節點的方法，其特征在于，該方法分為被監控的三相斷路系統裝置和監控系統裝置兩個部分，前者至少由1個被監控的三相斷路裝置組成，后者至少由3個單相電表裝置、至少1個集中監控裝置以下簡稱集中裝置、至少1個階梯電腦監控服務裝置以下簡稱電腦裝置組成，由于輸電線路上的三相斷路系統裝置本身沒有通信能力，但每個三相斷路裝置各相線直接或間接與對應的單相電表裝置通過強電輸電導線連接，每個單相電表裝置又通過通信方式與對應的集中裝置建立聯系，集中裝置與1階梯電腦裝置通過通信方式相互建立聯系，上階梯電腦裝置與下階梯電腦裝置通過通信方式相互建立聯系，所述的單相電表裝置既具有單相電路通斷電識別能力和過欠電壓識別能力，又具有電流負載計算能力和通斷電能力，根據三相斷路系統裝置在‘電氣設計原理圖’中各個三相斷路裝置所處上下級及與單相電表裝置直接或間接的連接關系，結合各個監控裝置的監控能力與實際需要，配置對應的監控系統裝置，并且單相電表裝置直接上傳的實時電流負載值是集中裝置的數據源，集中裝置監控的總三相斷路裝置間接上傳的實時電流負載值是1階梯電腦裝置的數據源，1階梯電腦裝置監控的總三相斷路裝置間接上傳的實時電流負載值是2階梯電腦裝置的數據源，以此類推下階梯電腦裝置監控的總三相斷路裝置間接上傳的實時電流負載值是上階梯電腦裝置的數據源，下級三相斷路裝置的實時電流負載值是上級三相斷路裝置的數據源，當任意監控裝置監控1個三相斷路裝置時，該三相斷路裝置為總三相斷路裝置，當任意監控裝置監控多個上下級三相斷路裝置時，處在最上級位置的三相斷路裝置為該監控裝置的總三相斷路裝置；

在運行中，每個三相斷路裝置的單相節點對應至少160種算法：

三相節點對應4個時段和4個階梯及普通費率至少10類90種算法，對應單相為30種：

三相合計實時主電計費計算、三相合計實時副電計費計算、三相合計實時主電公用表數計算、三相合計實時主電公用金額計算、三相合計用戶表數計算、實時合計實時主電普通用戶金額計算、三相合計實時副電公用表數計算、三相合計實時副電公用金額計算、三相合計實時副電普通用戶表數計算、三相合計實時副電普通用戶金額計算；

三相斷路裝置的單相節點對應4個時段和4個階梯及普通費率至少14類126種算法：

單相合計實時主電表數計算、單相合計實時主電金額計算、單相合計實時主電線損計數計算、單相合計實時主電公用表數計算、單相合計實時主電公用金額計算、單相合計實時主電普通用戶表數計算、單相合計實時主電普通用戶金額計算、單相合計實時副電表數計算、單相合計實時副電金額計算、單相合計實時副電線損計數計算、單相合計實時副電公用表數計算、單相合計實時副電公用金額計算、單相合計實時副電普通用戶表數計算、單相合計實時副電普通用戶金額計算；

三相斷路裝置的單相節點對應的電流負載有2類4種算法：

單相合計實時電流負載計算、單相合計平均實時電流負載計算、單相合計間接拉閘分配計算、三相平衡實時比較計算；

在運行中，當被監控的三相斷路裝置某相直接連接下級分支單相電表裝置或直接連接下級分支三相斷路裝置時，要按電腦建檔預設的自定義線損率計算實時電流負載值，其識別實時電流負載值的計算公式分別為：

①三相斷路裝置某相直接連接下級分支單相電表裝置時，其實時電流負載值計算公式：

實時電流負載值＝直接連接的下級分支單相電表裝置對應相間接數據之和+直接連接的下級分支單相電表裝置對應相間接數據之和*自定義線損率

②當三相斷路裝置某相直接連接的下級分支三相斷路裝置時，其實時電流負載值計算公式：

實時電流負載值＝直接連接的下級分支三相斷路裝置對應相間接數據之和+直接連接的下級分支三相斷路裝置對應相間接數據之和*自定義線損率

在運行中，當被監控的三相斷路裝置的被報警相或電流負載拉閘超限、或失衡拉閘超限需要減載調平時，為減少該三相斷路裝置斷電范圍，要按電腦建檔預設對應的直接或間接連接的單相電表裝置拉閘數量和自定義拉閘率來控制斷電范圍，其直接或間接連接的單相電表裝置拉閘數量的計算公式如下：

電腦建檔預設的間接拉閘數量＝直接或間接連接的單相電表裝置總數*自定義拉閘率

在運行中，當任意階梯的電腦裝置監控的三相斷路裝置某相實時電流負載值超過拉閘門限需要向直接連接的下級分支三相斷路裝置分配拉閘名額時，因此需要通過電腦建檔預設的間接連接下級分支單相電表裝置總數計算下級分支三相斷路裝置的平均實時電流負載值，并按計算的平均實時電流負載值大小排序分配拉閘名額，直至分配至集中裝置監控的總三相斷路裝置為止；

電腦裝置監控的三相斷路裝置和集中裝置監控的總三相斷路裝置各相平均實時電流負載值的計算公式：

平均實時電流負載值＝實時電流負載值÷電腦建檔預設對應的間接連接下級分支單相電表裝置的總數

三相斷路裝置三相平衡度計算公式：

三相平衡度＝(相線最大實時電流負載值-相線最小實時電流負載值)÷相線最大實時電流負載值

在運行中，被監控的三相斷路裝置的某相電流負載拉閘超限或失衡拉閘超限需要減載調平被報警時，為減少該三相斷路裝置斷電范圍，要按電腦建檔預設的間接拉閘名額按直接連接下級分支三相斷路裝置平均實時電流負載值由大至小順序進行首輪計算分配，有間接連接下級分支三相斷路裝置的，要將上一輪的計算分配結果進行新一輪下級被分配的三相斷路裝置間接拉閘名額的計算分配，其下級被分配的三相斷路裝置間接拉閘名額計算公式：

電腦裝置監控的三相斷路裝置和集中裝置監控的總三相斷路裝置被分配的間接拉閘名額計算公式：

間接拉閘名額＝[被報警三相斷路裝置被報警相電腦建檔預設的間接拉閘數量-已計算出結果的間接拉閘名額]X被分配的三相斷路裝置被報警相平均實時電流負載值÷全部三相斷路裝置被報警相平均實時電流負載值總和，其中已計算出結果的間接拉閘名額首個為0；

按以上計算，其結果會出現五種情況：一是如果計算結果是小數，計四舍五入后的數，二是如果計算的拉閘剩余數小于1時，計整數，三是如果計算的拉閘剩余數大于1時，計四舍五入后的數，四是如果計算的剩余拉閘數等于1時，可直接分配給下一電流大小順序的三相斷路裝置，五是如果待分配三相斷路裝置剩余1個，剩余拉閘數量全歸該三相斷路裝置；

三相斷路裝置功能配置：特種設備名稱KA/漏電MA/短路A/熔斷A/負載A，其中，特種設備名稱KA為發電站或變電站或變壓器，漏電MA/短路A/熔斷A/負載A表示該三相斷路裝置具備一種以上自動斷電和手動通斷電功能，在電腦建檔功能配置欄分別對應0/0/0/0/0，增加數字者為開通，否則未開通，負載數值應與設計門限一致；

在運行中，每個三相斷路裝置3個節點總共可識別至少64種報警；

由三相斷路裝置直接或間接連接下級分支單相電表裝置上傳信息所引發的18類46種報警包括電流負載預警AL/BL/CL分別對應報警計數欄0/0/0，可出現一相或二相或三相超過預設預警門限的報警；電流負載間接拉閘AL/BL/CL分別對應報警計數欄0/0/0，可出現一相或二相或三相超過預設拉閘門限的報警，當計數欄對應的數大于0時為報警數；三相失衡預警，可出現超過預設預警門限的報警；三相失衡間接拉閘，可出現超過預設拉閘門限的報警；過欠電壓預警，可出現一相或二相或三相超過預設預警門限的報警；過欠電壓跳閘，可出現一相或二相或三相超過設計拉閘門限的報警；終端漏電跳閘，可出現一相或二相或三相超過預設拉閘門限的報警；終端短路跳閘，可出現一相或二相或三相超過預設拉閘門限的報警；終端手動拉閘，可出現一相或二相或三相手動拉閘的報警；終端主電供電，是副電向主電自動轉換的報警；終端副電供電，是主電向副電自動轉換的報警；終端防雷失靈跳閘，可出現一相或二相或三相拉閘的報警；金額預警，可出現一相或二相或三相超過預設預警門限的報警；欠費限額拉閘，可出現一相或二相或三相超過預設拉閘門限的報警；終端消防拉閘，可出現一相或二相或三相消防拉閘報警；終端物業拉閘，可出現一相或二相或三相物業拉閘報警；限數預警，可出現一相或二相或三相超過預設預警門限的報警；限數間接拉閘，可出現一相或二相或三相超過預設拉閘門限的報警；

由三相斷路裝置功能配置對應的直接或間接連接下級分支單相電表裝置斷電所引發的7類16種報警包括短路跳閘，由短路引發的三相斷路裝置短路跳閘報警；漏電短路跳閘，由漏電短路引發的三相斷路裝置漏電短路跳閘報警；熔斷，由熔斷引發的超過設計熔斷門限的可出現一相或二相或三相的熔斷斷路報警；短路熔斷，由短路熔斷引發的超過設計熔斷門限的可出現一相或二相熔斷斷路報警；短路熔斷，由短路熔斷引發的三相斷路裝置短路跳閘報警；漏電短路熔斷，由漏電短路熔斷引發的超過設計熔斷門限的可出現一相或二相熔斷斷路報警；漏電短路熔斷，由漏電短路熔斷引發的三相斷路裝置漏電短路跳閘報警；手動拉閘，由手動預設引發的三相斷路裝置一相或二相或三相手動斷路報警；燒斷斷路，可出現一相或二相燒斷斷路報警；

由三相斷路裝置其它配置對應的直接或間接連接下級分支單相電表裝置斷電所引發的2類2種報警包括轉換主電供電，是副電向主電通過手動預設引發的轉換報警；轉換副電供電，是主電向副電通過手動預設引發的轉換報警；

在運行中，當上下多級三相斷路裝置被報警相對應的直接或間接連接下級分支單相電表裝置同時報警時，按照報上不報下的原則由上級三相斷路裝置對應的監控裝置進行報警，此時的報警源均為單相電表裝置，但由對應的三相斷路裝置表現出來；

在運行中，當上下級多個三相斷路裝置被報警相電流負載拉閘超限或三相失衡拉閘超限需要減載時，要按照先下后上原則由下級被報警三相斷路裝置對應的監控裝置優先處理，此時的報警源或為集中裝置或各階梯電腦裝置；

所述的監控系統裝置還包括：

-單相電表裝置主要由含軟件程序的單片機單元、數據存儲單元、電流負載計量單元、電流通斷識別單元、過欠電壓識別單元、上位機通信單元、下位機通信單元、漏電識別單元、短路識別單元、漏電自檢識別單元、主電表計量計費單元、副電表計量計費單元、繼電器驅動單元和繼電器單元、內置或外置的顯示單元、內置或外置的電源單元、內置或外置的IC卡讀寫卡單元組成，其中，上位機通信單元與上位機集中監控裝置通信連接；

在運行中，單片機單元按電腦建檔預設參數自動識別電流負載預警和拉閘超限報警，自動識別電流通斷和過欠電壓，既能主動進行拉合閘，也能被動執行拉合閘，并在上位機巡檢時不僅能將當前實時電流負載值和計量數據及計費數據上傳；

在運行中，單相電表裝置可識別至少21種報警：

電流斷路報警、過欠電壓預警/過欠電壓拉閘報警、漏電跳閘報警、短路跳閘報警、電流負載預警/電流負載拉閘報警、漏電自檢失靈報警、下位機通信失靈報警、計量失靈預警/計量失靈拉閘報警、電閘失靈報警、防雷失靈報警/防雷失靈拉閘、手動按鈕拉閘報警、計量異常報警、主電金額預警/主電欠費限額拉閘報警、副電金額預警/副電欠費限額拉閘報警、轉換主電供電報警、轉換副電供電報警、IC電工/用戶拉閘；

在運行中，單相電表裝置對應4個時段和4個階梯及普通費率至少8類72種算法：

實時主電表數、實時主電金額、實時主電公攤表數、實時主電公攤金額、實時副電表數、實時副電金額、實時副電公攤表數、實時副電公攤金額；

在運行中，單相電表裝置對應實時電流負載有1種算法實時電流負載值計算公式如下：

實時電流負載值＝電流負載監測定義周期時間收到脈沖數X1000瓦X60分鐘÷脈沖常數÷電壓，其中脈沖數和脈沖常數單位為個，電壓單位為v；

-集中裝置主要由包括監控管理軟件程序單元、數據存儲單元、上位機通信單元、下位機通信單元、顯示單元、電源、IC卡讀寫卡單元組成，其中，監控管理軟件程序至少與3個單相電表裝置建立通信聯系，至少間接監控1個以上三相斷路裝置；

在運行中，當集中裝置監控的總三相斷路裝置某相收到電腦裝置下達分配的拉閘名額或自我監控的三相斷路裝置某相需要減載拉閘時，集中裝置按其直接或間接連接多個單相電表裝置的實時電流負載值由大至小順序直接分配至拉閘名額，并由被分配拉閘名額的單相電表裝置執行斷電；

-電腦裝置主要由電腦、對應階梯的監控服務管理軟件程序、顯示裝置、聲光報警裝置組成；

在運行前，為確保有效監控，管理人員通過1階梯電腦裝置要對單相電表裝置的編號、上級集中裝置號、用戶名稱、相線類型、電流脈沖常數、電壓、電流監測自定義周期時間、電流負載A/過欠電壓V預設預警門限、電流負載預設拉閘門限、電流負載A/過欠電壓V設計拉閘門限、電流負載拉閘/過欠電壓拉閘解除自定義延時合閘時間、上級三相斷路裝置號、預設門限調整類型、安裝地址代號信息進行資料建檔，形成與單相電表裝置報消警信息記錄列表對應的電腦監控頁面，并在單相電表裝置通信連接情況下將其資料建檔的信息進行設置，使之建檔內容與硬件對號入座；

在運行前，管理人員通過1階梯電腦裝置要對連接集中裝置起止號、被監控的三相斷路裝置數量、安裝地址代號資料進行電腦建檔，并在與集中裝置相互通信連接情況下進行信息設置，使之電腦建檔內容與硬件對號入座；

在運行前，有上階梯電腦裝置的，管理人員通過上階梯電腦裝置要對下階梯電腦裝置起止號、被監控的三相斷路裝置數量、安裝地址代號資料進行電腦建檔，并在各階梯電腦裝置之間相互通信連接情況下進行信息設置，使之電腦建檔內容與硬件對號入座，同時考入下階梯電腦裝置的電腦建檔內容；

在運行前，管理人員通過各階梯電腦裝置要根據‘電氣設計原理圖’結合各監控裝置的作用和監控能力及連接關系，對三相斷路裝置號、上級三相斷路裝置號、監控裝置名稱、監控裝置號、三相電流負載/失衡設計拉閘門限、三相電流負載/失衡預設拉閘門限、三相電流負載/失衡預設預警門限、自定義線損率、功能配置：特種設備名稱KA/漏電MA/短路A/熔斷A/負載A斷電門限、自定義過載拉閘率率、三相各相直接或間接連接的單相電表裝置數量/預設的間接拉閘數量、安裝地址代碼、預設門限調整類型、動作類型、拉閘類型等進行建檔，形成與‘電氣設計原理圖’相對應的驗證表和圖及單相電表裝置建檔設置報消警信息對應的電腦監控頁面及三相斷路裝置建檔被報消警信息電腦監控頁面，可在線自動和手動調整和變更預設的信息參數，有設計門限要求的，在設計門限范圍內調整變更建檔設置內容。