[发明专利]电能计量装置仿真系统及其接线的矩阵控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电能计量技术领域，尤其涉及一种电能计量装置仿真系统，以及实现系统智能自动接线的矩阵控制方法。

背景技术

在电力系统的发电、输电和供电过程中，电能计量是非常重要的一个环节。电能计量是电网经济核算的依据，它不仅关系着电力生产部门的安全经济运行和直接经济效益，而且还直接、间接的关系着整个国计民生的经济效益和社会效益，事关电力工业的发展、国家和电力用户的合法权益。

电能计量装置通常包括电压互感器、电流互感器、电能表，以及电能表到互感器之间的二次回路。在高电压、大电流系统中，测量表计不能直接接入被测电路进行测量，需要先通过电压互感器和电流互感器将高电压、大电流变换成低电压、小电流后再经过二次回路接入电能表进行测量。随着电力行业的发展，各类型的高端二次计量设备逐步走出实验室，进入现场实际运行，如何对这些设备评估、考核，使之能够尽快并网运行；如何对现场电能计量装置综合误差进行分析和减小；如何让实际工作人员对传统计量设备、数字化计量设备加深理性及感性认识，提高实际操作水平，如何开展模拟实际现场的培训，考核；如何把实际现场出现的各种故障情况在实验室中模拟出来，以便更好的开展工作是电能计量工作中急需解决的重大课题。

在现场的电能计量检测和试验工作比较繁琐，测试情况十分复杂，经常出现各种非正常的测量情况，对这些结果由于现场停电时间较紧和条件限制，很难作出正确的判断分析以及深入研究问题原因。因此需要在实验室内建立一套电能计量模拟仿真系统，从而对现场情况进行实际模拟，发现问题、分析原因、解决现场实际问题，并深入研究，模拟如CT二次短路、开路、极性反接，PT一、二次断相，谐波、间谐波等非线性负载和冲击性负载，分析数据结果和原因，预防和减小异常情况对电能计量装置产生的影响。

在电力系统的发电、输电和供电的过程中，电能计量装置的接线是非常重要的一个环节，电能计量装置的错接线虽然不会造成较为严重设备损失和人员伤亡，但是有可能对用电企业或供电企业造成严重的经济损失。因此为了能仿真现场的接线，需要能对装置的各种接线可能进行组合，以便再现现场的情况。而在常规应用中，大多数导线都是由人工进行连接，由于人为的原因，可能导致连接错误，并且人工连接需要花费大量的时间。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种电能计量装置仿真系统及其接线的矩阵控制方法，其可以在电能计量仿真过程中实现智能自动接线过程，提高仿真过程的智能化和自动化。

为实现上述目的，本发明提供了一种电能计量装置仿真系统，其包括：被测试电能计量设备，以及设于被测试电能计量设备前端的电压互感器及电流互感器，所述电压互感器及电流互感器分别通过一矩阵控制的接线控制器与被测试电能计量设备电性连接，该两矩阵控制的接线控制器均与一上位机通信连接。

其中，所述被测试电能计量设备可以为一电能表；所述上位机可以为一计算机，该计算机通过一信号转换装置分别与两矩阵控制的接线控制器通信连接。

本发明中，所述电压互感器与矩阵控制的接线控制器之间，及矩阵控制的接线控制器与被测试电能计量设备之间均通过4条导线相连接。

在本发明具体实施例中，所述电压互感器可以通过一4×4的矩阵控制的接线控制器与被测试电能计量设备电性连接，该4×4矩阵内的每个交叉点均连接有电子控制开关。

本发明中，所述电流互感器与矩阵控制的接线控制器之间，及矩阵控制的接线控制器与被测试电能计量设备之间均通过6条导线相连接。

在本发明具体实施例中，所述电流互感器可以通过一6×6的矩阵控制的接线控制器与被测试电能计量设备电性连接，该6×6矩阵内的每个交叉点均连接有电子控制开关。

进一步地，本发明还提供了一种电能计量装置仿真系统接线的矩阵控制方法，其包括如下步骤：

分别在电压互感器与被测试电能计量设备之间的二次回路，以及电流互感器与被测试电能计量设备之间的二次回路接入一矩阵控制的接线控制器，电压互感器及电流互感器分别通过矩阵控制的接线控制器与被测试电能计量设备电性连接；

将上述两矩阵控制的接线控制器一端分别与一上位机通信连接，该上位机对该两矩阵控制的接线控制器进行控制，以实现电压互感器与被测试电能计量设备之间，以及电流互感器与被测试电能计量设备之间接线的任意组合。

其中，所述被测试电能计量设备可以为一电能表；所述上位机可以为一计算机，该计算机通过一信号转换装置分别与两矩阵控制的接线控制器通信连接。