[发明专利]基于本地功率基准的异常用电监测方法

权利要求书

1.一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                                                、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，计算出基准功率，再根据三相相电压和相电流的夹角与的偏差判断用户是否存在不平衡负荷，并利用基准功率和实际功率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相之间的线电压和C、B相之间的线电压，利用两个电流互感器分别测量A相电流和C相电流；

b.求解三相三线制线路的实际功率

对、、和进行傅里叶运算，求得四者的有效值U_ab、U_cb、I_a、I_c和相位，依据公式= U_abI_aCosφ₁+U_cbI_cCosφ₂计算三相三线制线路的实际功率，式中φ₁是和之间的相角差；φ₂是和之间的相角差；

c.求各相电压和相电流

三相三线制线路A、B相之间的线电压与C、B相之间的线电压经过矢量差运算得到C、A相之间的线电压；对A相电流和C相电流进行和运算，再取反求得B相电流，将进行傅里叶运算获得其有效值I_b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、、和相位、、，以及三相相电流的有效值I_a、I_b、I_c和相位、、；

d.本地功率基准计算

算出、I_a的夹角，、I_b的夹角，、I_c的夹角，取三相相电压有效值、、的平均值为基准电压幅值，取三相电流有效值I_a、I_b、I_c的平均值为基准电流幅值，取三相相电压和相电流的夹角、、的平均值为基准电压、基准电流的夹角，计算基准功率： ；

e.异常用电量估计

将三相相电压和相电流的夹角、、与基准电压和基准电流的夹角相比较，若某一相电压和相电流夹角与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和实际功率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、、分别和基准电压幅值相比较，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无线信道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。

2.根据权利要求1所述基于本地功率基准的异常用电监测方法，其特征在于，所用监测系统包括监测服务器和至少一个监测终端，所述监测终端包括电压互感器、电流互感器、信号调理单元、A/D转换器、CPU、液晶显示单元和GPRS通讯模块，所述电压互感器和电流互感器各设置两个，两个电压互感器分别测量用户变压器高压侧A、B相之间的线电压和C、B相之间的线电压，两个电流互感器分别测量用户变压器高压侧A相电流和C相电流，它们的输出信号依次经信号调理单元、A/D转换器接CPU的输入端口，所述液晶显示单元接CPU的信号输出端口，所述CPU通过GPRS通讯模块给后台服务器传送监测信息。

3.根据权利要求1或2所述基于本地功率基准的异常用电监测方法，其特征在于，相电压、相电流的夹角与基准电压、基准电流的夹角之差的设定阈值为60′。