阅读说明：本技术 专变计量单相电压故障处理方法及处理装置 (Special variable metering single-phase voltage fault processing method and processing device ) 是由 孙鑫 郑新 邵林 邓瓘 汪辉 张鹏 许克明 王波 王永强 余伟 于 2020-07-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种专变计量单相电压故障处理方法及处理装置,方法包括如下步骤：步骤1：对电路的A、B、C三相线路取电,并监控每相电路是否缺相、断相；步骤2：当A、B、C三相线路中任意一项缺相或断相后,通过其他未缺相、断相线路计算出缺相电压的相位值；步骤3：根据缺相电压的相位值,计算出缺相电压的电压值；步骤4：通过缺相电路的电压值,输出缺相电压,以供三相计量表计量。装置包括主控芯片以及与主控芯片连接的锁相单元、电压转化单元以及计量单元。本发明,可以根据两相正常电压转换电压给故障相供电。既能显示出漏计电量,也能转换电压接入电能表,让电能表正常计量。(The invention discloses a method and a device for processing a fault of a single-phase voltage with a special variable metering function, wherein the method comprises the following steps: step 1: power is supplied to A, B, C three-phase lines of the circuit, and whether each phase of circuit is open or not is monitored; step 2: when any one of A, B, C three-phase lines is open or broken, calculating the phase value of the open phase voltage through other lines; and step 3: calculating the voltage value of the phase-lacking voltage according to the phase value of the phase-lacking voltage; and 4, step 4: and the open-phase voltage is output through the voltage value of the open-phase circuit so as to be metered by the three-phase meter. The device comprises a main control chip, a phase locking unit, a voltage conversion unit and a metering unit, wherein the phase locking unit, the voltage conversion unit and the metering unit are connected with the main control chip. The invention can convert the voltage to supply power to the fault phase according to the two-phase normal voltage. The electric quantity can be displayed, the voltage can be converted to be connected into the electric energy meter, and the electric energy meter can normally measure.)

专变计量单相电压故障处理方法及处理装置

技术领域：

本发明涉及电力技术领域，具体为专变计量单相电压故障处理方法及装置。

背景技术：

用户高供高计计量用压变流变属于用户资产，当用户电压故障时大部分并不影响用户正常用电，但电能表电量漏计，故障处理多需要外部停电，用户经常因各种原因推迟处理故障时间，导致故障迟迟得不到解决，电量漏计扩大。

高压用电检查班近几年来每年处理高压用户计量故障数十起，年平均追补电量两百多万千瓦时，绝大部分属于电压断缺相故障。当发生A相或者C相电压故障时，由于无法准确计量漏计电量，在追补电量时只能采用假设理论计算和历史同期电量比对方法，但该方法在后期商谈电量追补时与用户难以达成一致，追补难度极大。

发明内容

：

为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种专变计量单相电压故障处理方法及处理装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

专变计量单相电压故障处理方法，其包括如下步骤：

步骤1：对电路的A、B、C三相线路取电，并监控每相电路是否缺相、断相；

步骤2：当A、B、C三相线路中任意一项缺相或断相后，通过其他未缺相、断相线路计算出缺相电压的相位值；

步骤3：根据缺相电压的相位值，计算出缺相电压的电压值；

步骤4：通过缺相电路的电压值，输出缺相电压，以供三相计量表计量。

作为优选，进一步地，所述步骤2中，缺相或断相相位角为φ，其他未缺相、断相线路相位角为ψ，则φ＝ψ±60°。

作为优选，进一步地，所述步骤3中，缺相电压的电压值根据Q＝UIsinφ计算得出。

作为优选，进一步地，所述步骤4中，输出缺相电压为先从N相取电，并调压，调压至缺相或断相线路的电压历史最大值后接入到三相计量表计量。

专变计量单相电压故障处理装置，其包括：

锁相单元，其用于锁定输入电压的相位值，根据锁定的相位值来计算出缺相电压的相位值，再计算出缺相电压的电压值；

电压转化单元，其用于根据锁相部分计算出来的电压值，通过MOS管电路输出缺相电压；

计量单元，其用于实时计量功率数值；

其中：所述锁相单元、电压转化单元以及计量单元均与主控芯片连接。

作为优选，进一步地，所述锁相单元包括鉴相器PD、低通滤波器LP和压控振荡器VCO组成，其中，低通滤波器LP分别与鉴相器PD、压控振荡器VCO连接，所述鉴相器PD接入A、B、C三相线路，所述压控振荡器VCO与主控芯片连接。

作为优选，进一步地，所述压控振荡器VCO输出与鉴相器PD通过分频器连接。

作为优选，进一步地，所述电压转化单元包括电阻R，该电阻R一端与N相线路连接，另一端通过电容L1连接有两个反并联的晶闸管，所述主控芯片通过隔离光耦控制晶闸管的通断。

作为优选，进一步地，所述计量单元连接有电流采样模块。

作为优选，进一步地，所述主控芯片连接有显示单元。

与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：

本发明的装置适应于三相三线和三相四线两种电压转换模式。三相三线：当A相和C相有其中一相出现故障，本装置都可以通过转换正常相电压给故障相供电。三相四线：当A相、B相和C相其中一相出现故障，本装置可以根据两相正常电压转换电压给故障相供电。

本发明的装置既能显示出漏计电量，也能转换电压接入电能表，让电能表正常计量。

附图说明：

图1为本发明的处理方法示意图；

图2为本发明的装置原理框图；

图3为本发明的相电压的相位采样示意图。

图4为本发明的电流采样输入示意图。

以下通过

具体实施方式

，并结合附图对本发明作进一步说明。

具体实施方式：

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～4，本发明提供一种技术方案：

专变计量单相电压故障处理方法，包括如下步骤：

步骤1：对电路的A、B、C三相线路取电，并监控每相电路是否缺相、断相；

步骤2：当A、B、C三相线路中任意一项缺相或断相后，通过其他未缺相、断相线路计算出缺相电压的相位值；

步骤3：根据缺相电压的相位值，计算出缺相电压的电压值；

步骤4：通过缺相电路的电压值，输出缺相电压，以供三相计量表计量。

具体的，步骤2中，缺相或断相相位角为其他未缺相、断相线路相位角为ψ，则

具体的，步骤3中，缺相电压的电压值根据计算得出。

具体的，步骤4中，输出缺相电压为先从N相取电，并调压，调压至缺相或断相线路的电压历史最大值后接入到三相计量表计量。

专变计量单相电压故障处理装置，包括：

锁相单元，其用于锁定输入电压的相位值，根据锁定的相位值来计算出缺相电压的相位值，再计算出缺相电压的电压值；

电压转化单元，其用于根据锁相部分计算出来的电压值，通过MOS管电路输出缺相电压；

计量单元，其用于实时计量功率数值；

其中：所述锁相单元、电压转化单元以及计量单元均与主控芯片连接。

具体的，所述锁相单元包括鉴相器PD、低通滤波器LP和压控振荡器VCO组成，其中，低通滤波器LP分别与鉴相器PD、压控振荡器VCO连接，所述鉴相器PD接入A、B、C三相线路，所述压控振荡器VCO与主控芯片连接。

具体的，所述压控振荡器VCO输出与鉴相器PD通过分频器连接。

具体的，所述电压转化单元包括电阻R，该电阻R一端与N相线路连接，另一端通过电容L1连接有两个反并联的晶闸管VT1和VT2，所述主控芯片通过隔离光耦控制晶闸管的通断。

具体的，所述计量单元连接有电流采样模块。

具体的，所述主控芯片连接有显示单元。

本发明中锁相单元主要是用来锁定输入电压的相位值，根据锁定的相位值来计算出缺相电压的相位值，再计算出缺相电压的电压值。具体如图2所示，由鉴相器(PD)、低通滤波器(LPF)、压控振荡器(VCO)以及分频器四个基本部分组成。鉴相器是用来将两输入信号ui(t)与uo(t)之间的相位差转换成误差电压输出，而分频器则是用来对压控振荡器输出的高频信号进行分频，然后与输入信号ui(t)的频率进行比较，以实现对输入信号的无相位误差的频率跟踪。VCO输入u_i(t)的相位角、与输出u_i(t)相位角(信号)保持同步。以便能够实现通过除缺(断)相之外的相线路的位角来计算该缺(断)相线路的相位角。VCO得到的相位角为ψ，缺(断)相相位角为

则

如图3所示，每相电路电压将会有对应的角度信号，利用非线性器件把被测电路信号的(待测)相位差(u1(t)、u1(t)两路)转换为电压或电流的增量，然后送入到鉴相器的输入电路a、b，然后再一次经过后级元器件LP、VCO。

本发明中，电压转化单元主要是功能是根据锁单元分计算出来的电压值，通过MOS管电路输出缺相电压。如图2所示，电阻R连接到N相线路中，然后通过电容L1串接反并联的晶闸管VT1和VT2，当出现缺断相时，主控芯片将控制VT1和VT2接通，由于缺断相，导致N相电压升高，经过电阻R1分压，电容L1滤波以及VT1和VT2调压，给故障相供电，此转换电压接入三相计量表，让三相计量表正常计量。

本发明中，计量单元采用内置一个三项电能计量芯片，实时计量功率数值。

本发明中，显示单元主要是一个LED液晶显屏，可以分屏显示实时电压和功率数值。

本发明中，计量芯片计量通过电流采用模块实现，具体如图4所示，TA20交流电互感器。变压器的电流比为5A/5mA，二次回路是不允许打开，用初级线圈时，应与被测电流回路串联。采用抗混叠滤波器，它由电阻R23、R24和电容C12、C13构成的，其构和参数要有对称性。其抗干扰作用强，并保证计量单元可以长时间稳定的工作。

由于高供高计两元件计量方式下，当发生A相或者C相故障时，故障元件电压数值和角度均无法正确采集，但另一元件正常。因此故障元件数值可以同样采集另一元件数值，故障元件电压角度由正常元件电压角度加60度或者减60度计算得到，因此本装置，通过正常元件数值和角度转化出故障元件的数值和角度，使得接入的三相计量表能够正确计量。

本发明的装置适应于三相三线和三相四线两种电压转换模式。三相三线：当A相和C相有其中一相出现故障，本装置都可以通过转换正常相电压给故障相供电。三相四线：当A相、B相和C相其中一相出现故障，本装置可以根据两相正常电压转换电压给故障相供电

本发明的装置既能显示出漏计电量，也能转换电压接入电能表，让电能表正常计量。

需要说明的是，本发明中未详细阐述部分属于本领域公知技术，或可直接从市场上采购获得，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可获得，其具体的连接方式在本领域或日常生活中有着极其广泛的应用，此处不再详述。

此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。