[发明专利]一种通过测量磁场监测用电负荷的装置、系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力设备领域，更具体地涉及一种通过测量磁场监测用电负荷的装置、系统和方法。

背景技术

现有电能计量系统一般由计量互感器和电能表组成，用户的负荷由电能表读取，但电能表极易被破坏或改装，导致读出的负荷并不是实际的负荷。于是出现了通过对比专变一次侧的视在功率和电能表读出的视在功率来实现负荷监测的装置和方法，但这需要根据输电线路的负荷及电压等级将设备划分成许多型号，设计和实现起来都比较复杂，且安装方式需要破坏原输电线路，供电部门难免会质疑其实用性和安全性。

发明内容

与现有技术相比，本发明克服了现有技术中通过电流互感器测量电流通常要将电流互感器套接在输电线路上，需断开电力线且安装时需断电，磁通易饱和等缺点，不需电力线断电即可安装，磁通不易饱和。本发明将采集到的一次侧和二次侧的磁场数据直接进行对比，来实现用电负荷监测目的。这种方式能够及时发现用电异常事件，并及时上报给用电管理部门。

本发明提供了一种通过测量磁场监测用电负荷的方法，所述方法包括测量专变一次侧的磁场数据；测量专变二次侧的磁场数据；将所测的一、二次磁场数据进行对比，如果二者的差值超出预定值，则认为用电负荷出现异常，发出报警信息。

本发明提供的通过测量磁场监测用电负荷的方法，其中，

测量专变一次侧的磁场数据可以包括测量专变一次侧的磁场强度H1；

测量专变二次侧的磁场数据可以包括测量专变二次侧的磁场强度H2。

其中，测量磁场强度可以包括：

将磁场传感器放置在大小已知且可调的磁场中，

多次改变磁场的大小，分别记录磁场传感器对应的输出电压，

用回归分析法对得到的数据进行分析，得出被测磁场和输出电压之间的关系，

根据磁场与输出电压的关系，确定标定系数并保存该标定系数，

根据标定系数，换算得到磁场强度。

本发明提供的通过测量磁场监测用电负荷的方法，其中，当H2<H1*η*PT时，这里PT为专变一、二次侧的电压比，η为线损值，即可以认为用电负荷出现失调并发出警告信息。

本发明提供的通过测量磁场监测用电负荷的方法，其中，当H2<H1*η*PT且持续一段时间后，这里PT为专变一、二次侧的电压比，η为线损值，即可以认为用电负荷出现异常并发出报警信息。

本发明还提供了一种通过测量磁场监测用电负荷的装置，包括一次侧磁场采集单元、二次侧磁场采集单元和主控单元；一次侧磁场采集单元测量专变一次侧磁场数据，二次侧磁场采集单元测量专变二次侧磁场数据，主控单元将一、二次侧磁场数据进行对比，监测用电负荷的运行情况。

本发明提供的通过测量磁场监测用电负荷的装置，其中一次侧磁场采集单元可以包括一次侧磁场传感器、处理器模块、RF模块和用于供电的供电模块，一次侧磁场传感器测量专变一次侧的磁场，处理器模块通过一次侧磁场传感器获得磁场数据，在主控单元要求时，一次侧磁场采集单元通过RF模块将该磁场数据发送到主控单元。

本发明提供的通过测量磁场监测用电负荷的装置，其中一次侧磁场采集单元可以可通过绝缘杆安装在专变一次侧附近以测量专变一次侧的磁场。

本发明提供的通过测量磁场监测用电负荷的装置，其中二次侧磁场采集单元可以包括二次侧磁场传感器、处理器模块、485通信模块和用于供电的供电模块，二次侧磁场传感器测量专变二次侧的磁场，处理器模块获得二次侧磁场传感器的磁场数据，在主控单元要求时，二次侧磁场采集单元通过485通信模块将该磁场数据发送到主控单元。

本发明提供的通过测量磁场监测用电负荷的装置，其中一、二次侧磁场传感器可以使用单轴线圈设计。

本发明还提供了一种用电负荷监测系统，包括本发明提供的通过测量磁场监测用电负荷的装置和上位机服务器。

本发明通过利用磁场采集单元安装方便，无需断电安装的优点，将其分别设置于专变的一次侧和二次侧，将它们采集到的一次侧和二次侧的磁场数据直接进行对比，来实现负荷监测目的。这种方式能够及时发现用电异常事件，并及时上报给用电管理部门，解决了现有负荷监测装置的安装复杂、用户接受度不高等缺点，并且本发明采用的一、二次侧的磁场数据比对方法可更好地监测用电负荷，及时发现用电异常事件。

附图说明

图1为本发明的通过测量磁场监测用电负荷的装置的实施例示意图；

图2为本发明的一次侧磁场采集单元的结构实施例框图；

图3为本发明的二次侧磁场采集单元的结构实施例框图；