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創(chuàng)新成長


全計量模擬裝置

發(fā)布日期:2011-03-25
一、項目成果概述
   全計量模擬裝置即電能表錯誤接線程控模擬系統(tǒng),屬于電器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。該程控系統(tǒng)由主機與計算機兩大部分組成,用于模擬電能計量二次回路的各種接線錯誤和二次回路負荷測量試驗、二次回路壓降測量試驗,其互感器端接線切換模塊與三相程控電源、電流虛擬負荷、電壓虛擬負荷,表尾接線切換模塊與電流虛擬負荷、電壓虛擬負荷,上述各部分及PC機與信息傳輸與控制模塊,表尾接線切換模塊與表計之間均以電氣連接。由于采用了電流虛擬負荷、電壓虛擬負荷,實現(xiàn)了模擬電能計量回路的二次回路負荷、二次回路壓降,由于采用了感器端接線切換模塊、表尾接線切換模塊實現(xiàn)了設(shè)置電力計量二次回路可能發(fā)生的超過10萬種接線錯誤,提高了培訓(xùn)裝置的全面性。幫助電力計量工作者練習(xí)操作,熟練過程,最終提高電力計量部門的工作效率,為國家節(jié)約電能。
   截止到2010年5月該項目已經(jīng)完成了產(chǎn)品樣機的開發(fā)與試驗階段,產(chǎn)品的已經(jīng)交付客戶使用。項目的實施目標是實現(xiàn)全計量產(chǎn)品的系列化,進一步推進電力測量設(shè)備的標準化生產(chǎn)。
   該項目產(chǎn)品是一種能全面模擬電能計量二次回路的各種接線錯誤和二次回路負荷測量、二次回路壓降測量試驗的裝置。具有反饋采樣電路,可實時測量各相電流、電壓的相角、各相二次壓降和功率因數(shù)、各相電壓和PT負荷、各相電流和CT負荷,并顯示到PC機。
   糾正錯誤接線模擬中可設(shè)置更全面的錯誤接線方式,如可設(shè)置互感器端的接地、表尾電流極性反的錯誤接線等。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   圖1 海納公司全計量模擬裝置
   二、前言
   秦皇島開發(fā)區(qū)海納電測儀器有限責任公司成立于2001年5月25日,是一家從事電力系統(tǒng)自動校驗用儀器設(shè)備及其控制軟件的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及技術(shù)服務(wù)的專業(yè)化公司。公司注冊地址:秦皇島經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)涇河道5號;注冊資本:1200萬元人民幣,法定代表人:歐鐘。
   公司具有良好的科研環(huán)境和完善的生產(chǎn)體系及龐大的銷售網(wǎng)絡(luò)。公司非常重視技術(shù)進步、投資引進,培養(yǎng)了一批尖端人才,使公司的產(chǎn)品始終保持國內(nèi)的先進水平。公司2002年開始被河北省科技廳認定為高新技術(shù)企業(yè),2004年通過ISO9001:2000質(zhì)量管理體系認證,2005年被河北省信息產(chǎn)業(yè)廳認定為軟件企業(yè),2007年被評為河北省省級信用優(yōu)良企業(yè)。2009年再次被河北省科技廳評為高新技術(shù)企業(yè);在第三屆中小企業(yè)節(jié)上,我公司的“高精度伺服驅(qū)動”被評為“最具節(jié)能減排成效創(chuàng)新成果獎”;2010年初被秦皇島開發(fā)區(qū)管委會評為“優(yōu)秀自主創(chuàng)新企業(yè)”。
   公司的傳統(tǒng)產(chǎn)品是電力互感器校驗測量裝置設(shè)備,主要產(chǎn)品包括電源是全自動互感器校驗裝置、液晶是全自動校驗裝置、PT無線二次回路降壓測試儀、電壓互感器現(xiàn)場校驗裝置、電流互感器現(xiàn)場校驗裝置等。占整個行業(yè)30%的市場份額,在業(yè)內(nèi)已經(jīng)形成了良好的產(chǎn)品信譽和企業(yè)形象。
   三、項目實施背景
   通過近年來全國電力市場的招投標采購中,國內(nèi)市場主要有武漢華電公司(現(xiàn)在的國網(wǎng)南瑞)、武漢國測、寧波三維以及我公司五家互感器校驗裝置的生產(chǎn)廠家,每年的市場需要量在2億元左右。
   而我公司作為華北、東北地區(qū)唯一一家互感器裝置生產(chǎn)廠家,已占總市場份額的30%全國對全計量模擬裝置的需求狀況。
   武漢華電公司(現(xiàn)在的國網(wǎng)南瑞)一直從事互感器校驗設(shè)備的開發(fā)和應(yīng)用,是專業(yè)從事電力設(shè)備生產(chǎn)和服務(wù)的高新科技企業(yè)。公司主營范圍覆蓋了水力發(fā)電、火力發(fā)電、輸變電、配電等各個領(lǐng)域。寧波三維電測設(shè)備有限公司是一家專門從事電測儀器儀表研究及生產(chǎn)的高科技企業(yè)。產(chǎn)品主要有:互感器試驗設(shè)備系列;PT二次壓降測試儀系列;現(xiàn)場互感器測試設(shè)備系列。在全計量模擬裝置領(lǐng)域他們還處于空白階段。
   目前我們最大的競爭對手就是現(xiàn)在的國網(wǎng)南瑞公司,但是我們公司憑借著過硬的技術(shù)實力以及周到的售后服務(wù),贏得了廣大用戶的認可。因此我們有信心也有能力贏得更多客戶的青睞。
   四、項目具體技術(shù)方案
   全計量模擬裝置即電能表錯誤接線程控模擬系統(tǒng),屬于電器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。該程控系統(tǒng)由主機與計算機兩大部分組成,可以設(shè)置電力計量二次回路可能發(fā)生的超過10萬種的接線錯誤,并且可以針對二次回路的負荷檢測、壓降檢測進行培訓(xùn)。
   全計量模擬裝置的技術(shù)解決方案是這樣來完成的: 
   三相程控電源,生成可控的交流三相電壓、交流三相電流,其輸出端連接到互感器端接線切換模塊。 
   電流虛擬負荷連接到互感器端接線切換模塊和表尾端接線切換模塊之間,根據(jù)所需的阻抗值調(diào)整輸出電流。
   電壓虛擬負荷連接到互感器端接線切換模塊和表尾端接線切換模塊之間,根據(jù)所需的導(dǎo)納值調(diào)整輸出電壓。
   互感器端接線切換模塊連接到三相程控電源、電流虛擬負荷、電壓虛擬負荷,實現(xiàn)互感器端的各種接線錯誤模擬。
   表尾接線切換模塊連接到電流虛擬負荷、電壓虛擬負荷、表計,實現(xiàn)表尾端的各種接線錯誤模擬。
   信息傳輸與控制模塊連接到三相程控電源、電流虛擬負荷、電壓虛擬負荷、互感器端接線切換模塊、表尾接線切換模塊、PC機,實現(xiàn)PC機與各模塊之間通訊的電平和格式轉(zhuǎn)換。 
   表計連接到表尾接線切換模塊,用于模擬現(xiàn)場計量用表計。
   PC機連接到信息傳輸與控制模塊,用于發(fā)送、接收指令、數(shù)據(jù),并處理、顯示裝置的狀態(tài)。
   (1)主要解決的關(guān)鍵問題:
   在實際的過程中,電力精準度的測量會遇到很多的麻煩。我們的全計量模擬裝置就為電力部門解決了這個棘手的問題,他可以模擬電路的多種接線錯誤,幫助電力計量工作者練習(xí)操作,熟練過程,最終提高電力計量部門的工作效率,為國家節(jié)約電能。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   圖2 全計量模擬裝置整體框架圖
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   圖3 全計量模擬裝置的電流虛擬負荷原理框圖
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   圖4 全計量模擬裝置的電壓虛擬負荷原理框圖
   
   (2)項目創(chuàng)新點:
   理論創(chuàng)新:
   采用全電子模擬,無級調(diào)節(jié)的電流、電壓虛擬負荷,配合多個功能模塊實現(xiàn)互感器二次負荷/壓降測試模擬、互感器現(xiàn)場校驗?zāi)M、糾正錯誤接線模擬。
   應(yīng)用創(chuàng)新:
   原有的模擬裝置主要針對錯誤接線:有些是通過手動撥動開關(guān)設(shè)置接線錯誤,有些是通過程控技術(shù)實現(xiàn)預(yù)定的一千多種接線錯誤自動切換。但是電力計量二次回路實際的接線錯誤有10萬多種,現(xiàn)有的錯誤接線裝置無法全面體現(xiàn)實際的錯誤接線情況。而且一直沒有針對二次回路負荷、二次回路壓降檢測進行培訓(xùn)的裝置。我們的全計量模擬裝置將二次回路負荷、二次回路壓降檢測也融入到這套裝置中,方便了用戶進行接線練習(xí)。
   技術(shù)創(chuàng)新:
   該項目是一種能全面模擬電能計量二次回路的各種接線錯誤和二次回路負荷測量、二次回路壓降測量試驗的裝置。具有反饋采樣電路,可實時測量各相電流、電壓的相角、各相二次壓降和功率因數(shù)、各相電壓和PT負荷、各相電流和CT負荷,并顯示到PC機。
   糾正錯誤接線模擬中可設(shè)置更全面的錯誤接線方式,如可設(shè)置互感器端的接地、表尾電流極性反的錯誤接線等。
   五、項目效益分析
   1、經(jīng)濟效益
   該項目完成時,可累計實現(xiàn)銷售收入4.95億元,累計實現(xiàn)凈利潤1.16億元,累計上繳各項稅金合計8761.5萬元。可達年產(chǎn)2600套“全計量模擬裝置”目標。
   2、社會效益
   (1)帶動有關(guān)技術(shù)及附屬產(chǎn)業(yè)的發(fā)展;
   (2)改善電力測量裝置行業(yè)的整體水平,為節(jié)約電能做出了巨大貢獻,提高了電力測量行業(yè)的業(yè)務(wù)水平;
   (3)提供大量的就業(yè)崗位,加強了社會穩(wěn)定,促進全社會的和諧發(fā)展;
   (4)促進了整個社會經(jīng)濟發(fā)展,創(chuàng)造更多的稅收收入,為建設(shè)新型工業(yè)化貢獻力量。
   六、持續(xù)改進措施
   隨著科技的進步,技術(shù)水平的更新,我們的全計量模擬裝置也會不斷的改進,以滿足不斷變化的市場需求。目前我們的該項目產(chǎn)品技術(shù)已經(jīng)申請了國家專利,名稱為:“全計量模擬裝置”正在進行實用新型專利的申請,申請?zhí)枮椋?010020159320.9。
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