一种分布式高压负荷监测采集装置及其监测方法与流程

1.本发明涉及配网监测设备领域，尤其涉及一种分布式高压负荷监测采集装置及其监测方法。


背景技术：

2.一般通过当月用户用电数据与历史数据进行对比，筛选出异常用电用户，再进行进一步的排查，负荷监测的手段比较单一。而人工排查各用户计量表计、进户线路、铅封是否存在异常，执法过程容易被发现，使被监测用户有时间转移或消除窃电现场。
3.随着技术的发展现有技术采用监测装置来对电网的运行负荷进行监测。如cn202021581607.0公开了一种电力配电网负荷监测装置，采用柜体式设计，应用时无法直接进行监测，且容易被发现。cn202010863760.0公开了一种智能电表箱的非侵入式负荷监测方法及其监测设备，通过电表反馈的用电数据，建立大数据用电结构模型，分析是否存在用电异常，数据模型建立在电表反馈，电表数据已经存在异常的，计算结果就会出现误差，计算复杂且存在漏报、误报等问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种分布式高压负荷监测采集装置，可直接悬挂在被监测线路上，采集高压线路的数据和用户电表实际数据进行比对从而快速定位负荷异常用户，且执法过程隐蔽远离用户视线。
5.为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种分布式高压负荷监测采集装置监测方法，所述监测采集装置直接分布安装在用户专变一次侧的线路节点上；所述监测采集装置将所在待监测的输电线节点的电流转化成小电流，在通过一个标准电阻生成电压信号，在通过a/d转换模块转化成数据信号，并将采集的数据信息存储在mcu芯片内，mcu芯片将数据压缩后通过4g通讯模块发送给负荷监测系统主站，负荷监测系统主站将同步用电信息采集主站数据，将采集的数据导入用电异常模型分析，判断是否存在用电异常；所述监测采集装置监测方法如下：x型高供高计：被监控点为1个用户，采集终端为高供高计，包括三相三线制和三相四线制，将监测采集装置安装于变压器进线靠近变压器处，通过采集电流数据对比判断异常；x型高供低计：被监控点为1个用户，采集终端为高供低计，将监测采集装置安装于变压器进线靠近变压器处，通过功率对比判断异常；y型高供高计：被监控点为1个用户，采集终端为高供高计包括三相三线制和三相四线制，在线路“t节点”前后分别安装一组监测采集装置，通过采集电流数据对比判断异常；高供低计：被监控点为1个用户，采集终端为高供低计，可在线路“t节点”前后分别安装一组监测采集装置，通过视在功率对比判断异常；
z型高供高计：监控某段线路，被监控线段无已知用户，在线段首尾处各安装一组监测采集装置，或者在线段首尾及已知分支处均安装一组监测采集装置，通过电流对比判断异常；z型混合计量：监控某段线路，被监控线段上包含多个用户；所述用户可以为高供高计三相三、高供高计三相四、高供低计，当被监控区域为线路末端时，只需安装一组监测采集装置；在被监控区域首尾处各安装一组监测采集装置，或者在被监控区域首尾及已知分支处均安装一组监测采集装置；通过视在功率对比判断异常，将整条10kv线路分为多段，用较少的设备实现分段监控，逐步缩小范围。
6.本发明还公开了一种分布式高压负荷监测采集装置，包括上壳体、下壳体、上铁芯、下铁芯、控制主板；所述上铁芯固定安装在上壳体、下铁芯固定安装在下壳体，所述上铁芯、下铁芯四周设置有金属绕组；所述绕组和控制主板电连，电源模块和控制主板电连，所述上下铁芯及绕组组成的取能采样ct模块用于实现线路负荷高精度的采集；所述控制主板内置走时精确的时钟模块；通过4g通信模块将采集监测数据上传至负荷监测系统主站；控制主板还设置有小无线通信模块。
7.优选的，所述上壳体和下壳体通过转轴连接，所述上壳体内部设置有压紧机构；所述下壳体上表面设置有半圆形的卡线槽，所述电线放置在卡线槽内，通过压紧机构固定；所述上壳体前端部固定设置有锁扣，所述下壳体的前端部侧面设置有锁盒；所述锁扣和锁盒插装配合；所述锁盒包括复位弹簧、锁芯、顶杆，所述锁盒本体内部设置有锁芯凹槽，所述锁芯凹槽内安装有复位弹簧，所述复位弹簧和锁芯连接，所述锁芯安装在凹槽内部；所述锁芯设置有顶杆。
8.优选的，锁芯侧面上端部设置有第二锁合部，锁芯侧面下端部第二斜面部；顶杆的上端部两侧设置有第三斜面部；第三斜面部和第二斜面部接触配合连接。
9.优选的，所述压紧机构包括固定板、压板、压合弹簧；所述固定板固定安装在上壳体的上内壁表面，所述固定板上设置有弹簧安装座，所述压合弹簧一端套装在弹簧安装座上，压合弹簧另一端和压板固定连接。
10.优选的，所述压板包括压合弹簧套杆、凹槽部、弹性凸起部；压板的前端两侧设置有弹性凸起部，压板的前端中心位置处设置有圆弧形的凹槽部，所述凹槽部用于放置电线，所述弹性凸起采用软橡胶制成，和下壳体的上表面接触配合。
11.优选的，所述下壳体内部设置有密封隔板，密封隔板将下壳体分隔成个密封空间，密封空间内安装控制主板和电源模块。
12.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：1、本发明采用上铁芯和下铁芯分体设计，方便施工过程中加装，无需断电，直接悬挂即可。
13.2、上壳体和下壳体两侧壁均开设有对称的半圆形安装孔，安装时可以满足不同粗细的电线使用，无需更换。
14.3、锁扣和锁盒设计保证悬挂在线路上的安全，放置掉下，同时使得上铁芯、下铁芯固定，确保采集数据的准确。
15.4、单个负荷监测采集装置重量不超过1.5kg，体积与线路绝缘瓷瓶大小相当，无二次接线部分，难以破坏和拆除。
16.5、基于高效灵活的拆装方式，本发明可自由组建感知网络，实现对任一区域的异常损耗监测，组网灵活性高，设备还能够重复拆装利用，节约了投资成本。
17.6、可装设在10kv线路任意分支及用户t接点位置，通过在配电侧、用电侧采集监测的深度覆盖，完成电网及客户信息的实时感知。感知信息运用无线方式上传至主站，与用电信息采集等系统信息共享共用，最终实现10kv配电网络、电力用户及其设备数据的互联互通。
附图说明
18.图1为本发明的使用示意图；图2为本发明的顶部结构示意图；图3为本发明的主视图；图4为本发明的左视图；图5为本发明的图4局部放大图；图6为本发明的压板的结构示意图；图7为本发明的负荷监测采集装置结构原理图；图8为本发明的x型高供高计使用安装示意图；图9为本发明的x型高供低计使用安装示意图；图10为本发明的y型高供高计使用安装示意图；图11为本发明的y型高供低计使用安装示意图；图12为本发明的z型高供高计使用安装示意图；图13为本发明的型高供高计（多组结束监测点）使用安装示意图；图14为本发明的z型混合计量（无结束监测点）使用安装示意图；图15为本发明的z型混合计量（一组结束监测点）使用安装示意图；图16为本发明的z型混合计量（多组结束监测点）使用安装示意图。
19.图中：上壳体1、下壳体2、卡线槽3、压紧机构4、锁扣5、锁盒6、电线7、上铁芯8、下铁芯9、转轴10、密封隔板11；固定板41、压板42、压合弹簧43；压合弹簧套杆421、凹槽部422、弹性凸起423部；复位弹簧61、锁芯62、顶杆63；第一斜面部51、第一锁合部52；第二锁合部621、第二斜面部622、第三斜面部631。
具体实施方式
20.以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
21.如图1、7所示：一种分布式高压负荷监测采集装置监测方法，所述监测采集装置直接分布安装在用户专变一次侧的线路节点上；所述监测采集装置将所在待监测的输电线节点的电流转化成小电流，在通过一个标准电阻生成电压信号，在通过a/d转换模块转化成数据信号，并将采集的数据信息存储在mcu芯片内，mcu芯片将数据压缩后通过4g通讯模块发送给负荷监测系统主站，负荷监测系统主站将同步用电信息采集主站数据，将采集的数据导入用电异常模型分析，判断是否存在用电异常；如图8-图16所示，所述监测采集装置监测方法如下：
x型高供高计：被监控点为1个用户，采集终端为高供高计，包括三相三线制和三相四线制，将监测采集装置安装于变压器进线靠近变压器处，通过采集电流数据对比判断异常；通过电流对比判断异常，优点为使用设备少，可高效发现用户窃电行为。
22.x型高供低计：被监控点为1个用户，采集终端为高供低计，将监测采集装置安装于变压器进线靠近变压器处，通过视在功率对比判断异常，优点同样为使用设备少，可高效发现用户窃电行为。
23.y型高供高计：被监控点为1个用户，采集终端为高供高计包括三相三线制和三相四线制，在线路“t节点”前后分别安装一组监测采集装置，通过采集电流数据对比判断异常；通过功率对比判断异常；可将设备安装在距离用户较远的位置，避免惊动窃电用户；二是干线负荷较大，采集精度较高。
24.y型高供低计：被监控点为1个用户，采集终端为高供低计，可在线路“t节点”前后分别安装一组监测采集装置，通过视在功率对比判断异常；可将设备安装在距离用户较远的位置，避免惊动窃电用户；二是干线负荷较大，采集精度较高。
25.z型高供高计：监控某段线路，被监控线段无已知用户，在线段首尾处各安装一组监测采集装置，或者在线段首尾及已知分支处均安装一组监测采集装置，通过电流对比判断异常；通过电流对比判断异常，优点为可查找线路是否存在挂线窃电行为。
26.z型混合计量：监控某段线路，被监控线段上包含多个用户；所述用户可以为高供高计三相三、高供高计三相四、高供低计，当被监控区域为线路末端时，只需安装一组监测采集装置；在被监控区域首尾处各安装一组监测采集装置，或者在被监控区域首尾及已知分支处均安装一组监测采集装置；通过视在功率对比判断异常，将整条10kv线路分为多段，用较少的设备实现分段监控，逐步缩小范围。
27.运用节点电流法精准定位线路异常损耗节点；根据高压负荷监测采集装置采集线路电流数据形成监测电流曲线，结合用采系统表计数据曲线形成电流曲线比对图，准确获取窃电起始时间及窃电时段，并自动计算出窃电电量。
28.如图2所示的一种分布式高压负荷监测采集装置，包括上壳体1、下壳体2；所述上壳体1和下壳体2通过转轴10连接，所述下壳体2内部设置有下铁芯9，所述上壳体1内部设置有上铁芯8，所述上壳体1内部设置有压紧机构4；所述下壳体2上表面设置有半圆形的卡线槽3，所述电线7放置在卡线槽3内，通过压紧机构4固定；所述上壳体1前端部固定设置有锁扣5，所述下壳体2的前端部侧面设置有锁盒6；所述锁扣5和锁盒6插装配合。
29.如图4所示，所述锁盒6包括复位弹簧61、锁芯62、顶杆63，所述锁盒6本体内部设置有锁芯凹槽，所述锁芯凹槽内安装有复位弹簧61，所述复位弹簧61和锁芯62连接，所述锁芯62安装在凹槽内部；所述锁芯62设置有顶杆63。
30.锁芯62侧面上端部设置有第二锁合部621，锁芯62侧面下端部第二斜面部622；顶杆63的上端部两侧设置有第三斜面部631；第三斜面部631和第二斜面部622接触配合连接。
31.所述锁扣5的下端部两侧设置有第一斜面部51，所述第一斜面部51的上方设置有第一锁合部52；所述第一锁合部52和第二锁合部621接触滑动配合。
32.如图3所示，所述压紧机构4包括固定板41、压板42、压合弹簧43；所述固定板41固定安装在上壳体1的上内壁表面，所述固定板41上设置有弹簧安装座，所述压合弹簧43一端套装在弹簧安装座上，压合弹簧43另一端和压板42固定连接。
33.所述压板42包括压合弹簧套杆421、凹槽部422、弹性凸起423部；压板42的前端两侧设置有弹性凸起423部，压板42的前端中心位置处设置有圆弧形的凹槽部422，所述凹槽部422用于放置电线7，所述弹性凸起423采用软橡胶制成，和下壳体2的上表面接触配合。
34.如图3、7所示，所述下壳体2内部设置有密封隔板11，密封隔板11将下壳体2分隔成2个密封空间，密封空间内安装控制主板和电源组件。上铁芯8、下铁芯9上设置有金属绕组，绕组和控制主板电连，电源组件和控制主板电连，所述监测采集器通过上下铁芯及绕组组成的取能采样ct实现线路负荷高精度的采集；内置走时精确的时钟电路；通过4g通信将监测结果上传至负荷监测系统主站；为便于现场调试，设备内置小无线通信电路。
35.上壳体1和下壳体2两侧壁均开设有对称的半圆形安装孔，安装孔的直径大于电线1-1.5倍；有利于负荷监测采集装置在不同线径上使用。
36.上壳体1和下壳体2打开，将电线7放置在卡线槽3上，盖上上壳体1，将上壳体1的锁扣5插入锁盒6内部，锁扣5下移顶开锁芯62，第一锁合部52和第二锁合部621卡合，锁芯62在复位弹簧61的作用下复位，上壳体1和下壳体2闭合，压合弹簧43压缩，监测采集装置安装完毕；需要取下时，将顶杆63向上推，顶杆63前端的第三斜面部631顶开第二斜面部622，第一锁合部52和第二锁合部621脱离，锁扣5从锁盒6分离，压合弹簧43复位，上壳体1往外弹出。
37.本发明在低压侧无需安装设备，可以避免引发非法用电用户的警觉；高压侧免停电安装，专用安装工具，无需停电，安装过程简便、安全、快捷；手持终端调试，可与监测单元无线通信，便于现场调试使用；海量窃电模型，完善的防窃电监测主站，利用大数据分析技术，为专变防窃电提供强大的后台技术支撑。
38.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。