專利名稱：關(guān)口計量裝置的誤差監(jiān)測方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及關(guān)口計量誤差分析技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種關(guān)口計量裝置的誤差監(jiān)測方法，以及一種關(guān)口計量裝置的誤差監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
發(fā)電廠與變電站的高壓電能計量裝置，關(guān)系到發(fā)電、輸電和配電三方利益。為保證計量準確，高壓互感器每10年現(xiàn)場檢驗一次，運行中的電壓互感器二次回路電壓降應定期進行檢驗；對351^及以上電壓互感器二次回路壓降，至少每兩年檢驗一次；當二次回路負荷超過互感器額定二次負荷或二次回路壓降超差時應及時查明原因并做出處理。電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展，電力網(wǎng)絡的覆蓋非常龐大，傳統(tǒng)的關(guān)口計量裝置的誤差校驗存在以下問題誤差監(jiān)測需人工現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)，工作量大、工作效率低，人力物力耗費大；定時檢驗的實時性較差，誤差反饋緩慢，無法及時對計量裝置進行調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，本發(fā)明提供一種關(guān)口計量裝置的誤差監(jiān)測方法和系統(tǒng)，能實時在線采集到配電網(wǎng)中電壓互感器、電流互感器和電能表的運行參數(shù)，快速準確地確定電能計量裝置的誤差。一種關(guān)口計量裝置的誤差監(jiān)測方法，包括如下步驟通過電流傳感器和電壓傳感器采集電壓互感器的電流參數(shù)和電壓參數(shù)，根據(jù)所述電壓互感器的電流參數(shù)和電壓參數(shù)計算電壓互感器的復合誤差；通過另一電流傳感器和另一電壓傳感器采集電流互感器的電流參數(shù)和電壓參數(shù)，根據(jù)所述電流參數(shù)和電壓參數(shù)計算電流互感器的復合誤差；采集電壓互感器的二次壓降值，根據(jù)所述電壓互感器的二次壓降值、所述電壓互感器的復合誤差和所述電流互感器的復合誤差，通過誤差綜合公式計算關(guān)口計量裝置的誤差;若所述關(guān)口計量裝置的誤差超過預設(shè)的誤差閾值，則發(fā)送報警信息。一種關(guān)口計量裝置的誤差監(jiān)測系統(tǒng)，包括電壓互感器模塊、電流互感器模塊、誤差計算模塊和報警模塊； 所述電壓互感器模塊用于通過電流傳感器和電壓傳感器采集電壓互感器的電流參數(shù)和電壓參數(shù)，根據(jù)所述電壓互感器的電流參數(shù)和電壓參數(shù)計算電壓互感器的復合誤差;所述電流互感器模塊用于通過另一電流傳感器和另一電壓傳感器采集電流互感器的電流參數(shù)和電壓參數(shù)，根據(jù)所述電流參數(shù)和電壓參數(shù)計算電流互感器的復合誤差；所述誤差計算模塊用于采集電壓互感器的二次壓降值，根據(jù)所述電壓互感器的二次壓降值、所述電壓互感器的復合誤差和所述電流互感器的復合誤差，通過誤差綜合公式計算關(guān)口計量裝置的誤差；
所述報警模塊用于若所述關(guān)口計量裝置的誤差超過預設(shè)的誤差閾值，則發(fā)送報警信息。本發(fā)明關(guān)口計量裝置的誤差監(jiān)測方法和系統(tǒng)，通過傳感器采集到電壓互感器和電流互感器的電流參數(shù)，結(jié)合檢定數(shù)據(jù)，根據(jù)電流參數(shù)和電壓參數(shù)，計算電壓互感器的復合誤差和電流互感器的復合誤差，再根據(jù)采集的電壓互感器的二次壓降值通過誤差綜合方式得到關(guān)口記錄裝置的誤差；當關(guān)口計量裝置的誤差超過預設(shè)的誤差閾值，則發(fā)送報警信息，實現(xiàn)對關(guān)口記錄裝置誤差的在線實時監(jiān)測，減少了大量的人力物力，工作效率大幅提高。


圖1為本發(fā)明關(guān)口計量裝置的誤差監(jiān)測方法在一實施例中的流程示意圖。圖2為本發(fā)明關(guān)口計量裝置的誤差監(jiān)測系統(tǒng)在一實施例中的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。如圖1所示，是本發(fā)明關(guān)口計量裝置的誤差監(jiān)測方法在一實施例中的流程示意圖，包括S11、通過電流傳感器和電壓傳感器采集電壓互感器的電流參數(shù)和電壓參數(shù)，根據(jù)所述電壓互感器的電流參數(shù)和電壓參數(shù)計算電壓互感器的復合誤差； 在一較佳實施例中，該步驟具體為獲取所述電壓互感器的檢定數(shù)據(jù)，根據(jù)所述電壓互感器的檢定數(shù)據(jù)、電流參數(shù)和電壓參數(shù)，通過下式計算所述電壓互感器的復合誤差a=f + jS；其中j為所述電壓互感器的復合誤差；f為所述電壓互感器的比值差；j為預設(shè)參數(shù)；δ為所述電壓互感器的相位差；現(xiàn)場的電壓互感器可連接上高精度的隔離式電壓傳感器，取電壓互感器二次出線電壓，用高精度穿心電流傳感器采集高壓電壓互感器二次回路的電流，獲取電壓互感器的二次所帶負荷值；電壓互感器的誤差與二次負荷的關(guān)系稱為負荷特性，負荷誤差是由于負荷電流在一次及二次線圈電阻和漏電抗上的電壓降產(chǎn)生的。如果電壓互感器空載下的比值差fo，相位差\已測定，再測量它在額定負荷ZE，C0SO = I時的比值差和相位差，就可以通過計算得到任意負載Zb下的比值差f和相位差δ ；電壓互感器的誤差由空載誤差和負載誤差兩部分組成，空載誤差為^ =-ΓΜ;，負載誤差為6 =-HZ1+Z2');其中，Ym為一次回路勵磁導納，Y為電壓互感器實際負荷導納，Zl、Ζ；為電壓互感器一次內(nèi)阻抗和二次內(nèi)阻抗(Lx為一次回路電阻和漏電抗值，可以看作常數(shù)；Ym = l/zm，為一次回路導納，是一個非線性元件，與外加電壓有關(guān)；所以電壓互感器的復合誤差為￠ = = U1 — YiZl +Z；) = f + JS ；因此復合誤差g是一個向量，由實部比值差f和虛部相位差δ組成，電壓互感器的比值差f、相位差S (用弧度表示時)和復合誤差g可組成一個誤差三角形。S12、通過另一電流傳感器和另一電壓傳感器采集電流互感器的電流參數(shù)和電壓參數(shù)，根據(jù)所述電流參數(shù)和電壓參數(shù)計算電流互感器的復合誤差；在一較佳實施例中，該步驟具體為獲取所述電流互感器的檢定數(shù)據(jù)和勵磁導納試驗數(shù)據(jù)，根據(jù)所述電流互感器的檢定數(shù)據(jù)和勵磁導納試驗數(shù)據(jù)、電流參數(shù)和電壓參數(shù)，通過下式計算所述電流互感器的復合誤差ε = -(Z2+Z) XY+Af ；其中為所述電壓互感器的復合誤差，Z2為所述二次繞組內(nèi)阻抗，Z為所述二次負荷阻抗，Y為所述二次勵磁導納，Λ f為所述比值差補償值；對于高壓電流互感器二次負荷的監(jiān)測，用穿心電流傳感器取高壓電流互感器二次側(cè)回路的電流，將高壓電流互感器二次電壓接入高壓電流互感器二次負荷監(jiān)測單元，可求出高壓電流互感器的二次所帶負荷值；
電流互感器的復合誤差包括空載誤差和負載誤差，由下式計算ε =-(Z2+Z) XY+Af ；其中Z2為二次繞組內(nèi)阻抗；Z為二次負荷阻抗；Y為二次勵磁導納；Af為比值差補償值；將電流互感器當成一個等變比的電壓互感器來看待，則空載誤差可為ε k = -Z2Y+ Δ f ；二次繞組內(nèi)阻抗Z2的計算原理為在兩個電壓下Ug和Us下分別測空載誤差eg、ε s 和 Yg、Ys,可算得 Z2=- ( ε g- ε s) / (Yg-Ys)；另外，在電流互感器斷電情況下，測出其在額定負荷和下限負荷下對應電流百分比下的勵磁導納Y ；依據(jù)右式在電流互感器的二次加勵磁電壓Es=X% XI2nX (Zb+Z2)式中X%為電流百分表；I2n為額定二次電流；Zb為實際負荷；依據(jù)電流互感器誤差公式和各規(guī)程點下測得的勵磁導納Y，在特定負荷的百分表下(如額定負荷100%下)可求出固定的匝比誤差Λ f ；接著測出電流互感器在實際運行情況下的二次負荷值Zb和實際運行電流，如果已知Es=IbX (Zb+Z2)下電流互感器的勵磁導納Yb，則可按下式求出電流互感器實際運行情況下的誤差 ε b = - (Z2+Zb) X Yb+ Δ f ；設(shè)電流互感器二次飽和電壓為Us，分段測出電流互感器在OV Us下的勵磁導納，已知電流Ib和實際負荷zb，計算出電壓Es，依據(jù)Es所落的區(qū)間擬合該電壓下的勵磁導納Yb。需要注意電流互感器二次匝數(shù)超過2000匝，可能產(chǎn)生泄漏電流，這時互感器誤差應疊加一容性誤差ε。= -(Z2+Zb) XY。，實際二次加電壓測量勵磁導納時也疊加了容性導納，符合實際情況。S13、采集電壓互感器的二次壓降值，根據(jù)所述電壓互感器的二次壓降值、所述電壓互感器的復合誤差和所述電流互感器的復合誤差，通過誤差綜合公式計算關(guān)口計量裝置的誤差；根據(jù)步驟Sll、S12計算得到的電壓互感器的復合誤差和所述電流互感器的復合誤差，再通過采集電壓互感器的二次壓降值，即可利用誤差綜合公式計算關(guān)口計量裝置的誤差值。S14、若所述關(guān)口計量裝置的誤差超過預設(shè)的誤差閾值，則發(fā)送報警信息；當監(jiān)測到關(guān)口計量裝置的誤差超過預設(shè)的誤差閾值則可發(fā)生報警信息，實現(xiàn)對關(guān)口計量裝置的誤差在線監(jiān)測。對應地，本發(fā)明還提供一種關(guān)口計量裝置的誤差監(jiān)測系統(tǒng)，包括電壓互感器模塊21、電流互感器模塊22、誤差計算模塊23和報警模塊24 ；所述電壓互感器模塊21用于通過電流傳感器和電壓傳感器采集電壓互感器的電 流參數(shù)和電壓參數(shù)，根據(jù)所述電壓互感器的電流參數(shù)和電壓參數(shù)計算電壓互感器的復合誤差;在一較佳實施例中，所述電壓互感器模塊21具體用于獲取所述電壓互感器的檢定數(shù)據(jù)，根據(jù)所述電壓互感器的檢定數(shù)據(jù)、電流參數(shù)和電壓參數(shù)，通過下式計算所述電壓互感器的復合誤差s = f + jS；其中j為所述電壓互感器的復合誤差；f為所述電壓互感器的比值差；j為預設(shè)參數(shù)；δ為所述電壓互感器的相位差。現(xiàn)場的電壓互感器可連接上電壓互感器高精度隔離式電壓傳感器，取電壓互感器二次出線電壓，用高精度穿心電流傳感器采集高壓電壓互感器二次回路的電流，獲取電壓互感器的二次所帶負荷值；電壓互感器的誤差與二次負荷的關(guān)系稱為負荷特性，負荷誤差是由于負荷電流在一次及二次線圈電阻和漏電抗上的電壓降產(chǎn)生的。如果電壓互感器空載下的比值差&，相位差\已測定，再測量它在額定負荷ZE，cosΦ = I時的比值差和相位差，就可以通過計算得到任意負載Zb下的比值差f和相位差δ ；電壓互感器的誤差由空載誤差和負載誤差兩部分組成，空載誤差為^ = -YmZi，負載誤差為4 =-RZ1+Z2')淇中，Ym為一次回路勵磁導納，Y為電壓互感器實際負荷導納，Zl、Ζ；為電壓互感器一次內(nèi)阻抗和二次內(nèi)阻抗(Lx為一次回路電阻和漏電抗值，可以看作常數(shù)；Ym = 1/Zm，為一次回路導納，是一個非線性元件，與外加電壓有關(guān)；所以電壓互感器的復合誤差為^ = + Sf = -YmZl - YiZl + Z2') = / + JS ；因此復合誤差g是一個向量，由實部比值差f和虛部相位差δ組成，電壓互感器的比值差f、相位差S (用弧度表示時)和復合誤差g可組成一個誤差三角形。所述電流互感器模塊22用于通過另一電流傳感器采集電流互感器的電流參數(shù)，根據(jù)所述電流參數(shù)計算電流互感器的復合誤差；在一較佳實施例中，所述電流互感器模塊22具體用于獲取所述電流互感器的檢定數(shù)據(jù)和勵磁導納試驗數(shù)據(jù)，根據(jù)所述電流互感器的檢定數(shù)據(jù)和勵磁導納試驗數(shù)據(jù)、電流參數(shù)和電壓參數(shù)，通過下式計算所述電流互感器的復合誤差ε = -(Z2+Z) XY+Af ；其中， 為所述電壓互感器的復合誤差，Z2為所述二次繞組內(nèi)阻抗，Z為所述二次負荷阻抗，Y為所述二次勵磁導納，Λ f為所述比值差補償值。對于高壓電流互感器二次負荷的監(jiān)測，用穿心電流傳感器取高壓電流互感器二次側(cè)回路的電流，將高壓電流互感器二次電壓接入高壓電流互感器二次負荷監(jiān)測單元，可求出高壓電流互感器的二次所帶負荷值；電流互感器的復合誤差包括空載誤差和負載誤差，由下式計算ε =-(Z2+Z) XY+Af ；其中Z2為二次繞組內(nèi)阻抗；Z為二次負荷阻抗； Y為二次勵磁導納；Af為比值差補償值；將電流互感器當成一個等變比的電壓互感器來看待，則空載誤差可為ε k = -Z2Y+ Δ f ；二次繞組內(nèi)阻抗Z2的計算原理為在兩個電壓下Ug和Us下分別測空載誤差eg、ε s 和 Yg、Ys,可算得 Z2=- ( ε g- ε s) / (Yg-Ys)；另外，在電流互感器斷電情況下，測出其在額定負荷和下限負荷下對應電流百分比下的勵磁導納Y ；依據(jù)右式在電流互感器的二次加勵磁電壓Es=X% XI2nX (Zb+Z2)式中X%為電流百分表；I2n為額定二次電流；Zb為實際負荷；依據(jù)電流互感器誤差公式和各規(guī)程點下測得的勵磁導納Y，在特定負荷的百分表下(如額定負荷100%下)可求出固定的匝比誤差Λ f ；接著測出電流互感器在實際運行情況下的二次負荷值Zb和實際運行電流，如果已知Es=IbX (Zb+Z2)下電流互感器的勵磁導納Yb，則可按下式求出電流互感器實際運行情況下的誤差eb = - (Z2+Zb) X Yb+Af ；設(shè)電流互感器二次飽和電壓為Us，分段測出電流互感器在OV Us下的勵磁導納，已知電流Ib和實際負荷zb，計算出電壓Es，依據(jù)Es所落的區(qū)間擬合該電壓下的勵磁導納Yb。需要注意電流互感器二次匝數(shù)超過2000匝，可能產(chǎn)生泄漏電流，這時互感器誤差應疊加一容性誤差ε。= -(Z2+Zb) XY。，實際二次加電壓測量勵磁導納時也疊加了容性導納，符合實際情況。所述誤差計算模塊23用于采集電壓互感器的二次壓降值，根據(jù)所述電壓互感器的二次壓降值、所述電壓互感器的復合誤差和所述電流互感器的復合誤差，通過誤差綜合公式計算關(guān)口計量裝置的誤差；根據(jù)電壓互感器模塊21和電流互感器模塊22得到的電壓互感器的復合誤差和所述電流互感器的復合誤差，再通過采集電壓互感器的二次壓降值，即可利用誤差綜合公式計算關(guān)口計量裝置的誤差值。所述報警模塊24用于若所述關(guān)口計量裝置的誤差超過預設(shè)的誤差閾值，則發(fā)送報警信息；
當監(jiān)測到關(guān)口計量裝置的誤差超過預設(shè)的誤差閾值則可發(fā)生報警信息，實現(xiàn)對關(guān)口計量裝置的誤差在線監(jiān)測。本發(fā)明關(guān)口計量裝置的誤差監(jiān)測方法和系統(tǒng)，通過傳感器采集到電壓互感器和電流互感器的電流參數(shù)，結(jié)合檢定數(shù)據(jù)，根據(jù)電流參數(shù)和電壓參數(shù)，計算電壓互感器的復合誤差和電流互感器的復合誤差，再根據(jù)采集的電壓互感器的二次壓降值通過誤差綜合方式得到關(guān)口記錄裝置的誤差；當關(guān)口計量裝置的誤差超過預設(shè)的誤差閾值，則發(fā)送報警信息，實現(xiàn)對關(guān)口記錄裝置誤差的在線實時監(jiān)測，減少了大量的人力物力，工作效率大幅提高。以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權(quán)利要求為準。
權(quán)利要求
1.一種關(guān)口計量裝置的誤差監(jiān)測方法，其特征在于，包括如下步驟通過電流傳感器和電壓傳感器采集電壓互感器的電流參數(shù)和電壓參數(shù)，根據(jù)所述電壓互感器的電流參數(shù)和電壓參數(shù)計算電壓互感器的復合誤差；通過另一電流傳感器和另一電壓傳感器采集電流互感器的電流參數(shù)和電壓參數(shù)，根據(jù)所述電流參數(shù)和電壓參數(shù)計算電流互感器的復合誤差；采集電壓互感器的二次壓降值，根據(jù)所述電壓互感器的二次壓降值、所述電壓互感器的復合誤差和所述電流互感器的復合誤差，通過誤差綜合公式計算關(guān)口計量裝置的誤差； 若所述關(guān)口計量裝置的誤差超過預設(shè)的誤差閾值，則發(fā)送報警信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的關(guān)口計量裝置的誤差監(jiān)測方法，其特征在于，所述通過電流傳感器和電壓傳感器采集電壓互感器的電流參數(shù)和電壓參數(shù)，根據(jù)所述電壓互感器的電流參數(shù)和電壓參數(shù)計算電壓互感器的復合誤差的步驟具體為獲取所述電壓互感器的檢定數(shù)據(jù)，根據(jù)所述電壓互感器的檢定數(shù)據(jù)、電流參數(shù)和電壓參數(shù)，通過右式計算所述電壓互感器的復合誤差4 = / + JS;其中4為所述電壓互感器的復合誤差；f為所述電壓互感器的比值差；j為虛數(shù)符號；δ為所述電壓互感器的相位差。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的關(guān)口計量裝置的誤差監(jiān)測方法，其特征在于，所述通過另一電流傳感器和另一電壓傳感器采集電流互感器的電流參數(shù)和電壓參數(shù)，根據(jù)所述電流參數(shù)和電壓參數(shù)計算電流互感器的復合誤差的步驟具體為獲取所述電流互感器的檢定數(shù)據(jù)和勵磁導納試驗數(shù)據(jù)，根據(jù)所述電流互感器的檢定數(shù)據(jù)和勵磁導納試驗數(shù)據(jù)、電流參數(shù)和電壓參數(shù)，通過下式計算所述電流互感器的復合誤差ε = -(Z2+Z) XY+Af ；其中4為所述電壓互感器的復合誤差，Z2為二次繞組內(nèi)阻抗，Z為二次負荷阻抗，Y為二次勵磁導納，Af為比值差補償值。
4.一種關(guān)口計量裝置的誤差監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括電壓互感器模塊、電流互感器模塊、誤差計算模塊和報警模塊；所述電壓互感器模塊用于通過電流傳感器和電壓傳感器采集電壓互感器的電流參數(shù)和電壓參數(shù)，根據(jù)所述電壓互感器的電流參數(shù)和電壓參數(shù)計算電壓互感器的復合誤差； 所述電流互感器模塊用于通過另一電流傳感器和另一電壓傳感器采集電流互感器的電流參數(shù)和電壓參數(shù)，根據(jù)所述電流參數(shù)和電壓參數(shù)計算電流互感器的復合誤差；所述誤差計算模塊用于采集電壓互感器的二次壓降值，根據(jù)所述電壓互感器的二次壓降值、所述電壓互感器的復合誤差和所述電流互感器的復合誤差，通過誤差綜合公式計算關(guān)口計量裝置的誤差；所述報警模塊用于若所述關(guān)口計量裝置的誤差超過預設(shè)的誤差閾值，則發(fā)送報警信
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的關(guān)口計量裝置的誤差監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓互感器模塊具體用于獲取所述電壓互感器的檢定數(shù)據(jù)，根據(jù)所述電壓互感器的檢定數(shù)據(jù)、電流參數(shù)和電壓參數(shù)，通過下式計算所述電壓互感器的復合誤差 ε = / + ]δ·,其中4為所述電壓互感器的復合誤差；f為所述電壓互感器的比值差；j為虛數(shù)符號；δ為所述電壓互感器的相位差。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的關(guān)口計量裝置的誤差監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述電流互感器模塊具體用于獲取所述電流互感器的檢定數(shù)據(jù)和勵磁導納試驗數(shù)據(jù)，根據(jù)所述電流互感器的檢定數(shù)據(jù)和勵磁導納試驗數(shù)據(jù)、電流參數(shù)和電壓參數(shù)，通過下式計算所述電流互感器的復合誤差ε = -(Z2+Z) XY+Af ；其中4為所述電壓互感器的復合誤差，Z2為所述二次繞組內(nèi)阻抗，Z為所述二次負荷阻抗，Y為所述二次勵磁導納，Λ f為所述比值差補償值。
全文摘要
本發(fā)明公開一種關(guān)口計量裝置的誤差監(jiān)測方法，包括通過電流傳感器和電壓傳感器采集電壓互感器的電流參數(shù)和電壓參數(shù)，根據(jù)電壓互感器的電流參數(shù)和電壓參數(shù)計算電壓互感器的復合誤差；通過另一電流傳感器和電壓傳感器采集電流互感器的電流參數(shù)和電壓參數(shù)，根據(jù)電流參數(shù)和電壓參數(shù)計算電流互感器的復合誤差；采集電壓互感器的二次壓降值，根據(jù)二次壓降值、電壓互感器的復合誤差和電流互感器的復合誤差，通過誤差綜合公式計算關(guān)口計量裝置的誤差；若關(guān)口計量裝置的誤差超過預設(shè)的誤差閾值，則發(fā)送報警信息。本發(fā)明還公開對應的誤差監(jiān)測系統(tǒng)。本發(fā)明能實時在線采集到電壓互感器、電流互感器和電能表的運行參數(shù)，準確確定電能計量裝置的誤差。
文檔編號G01R35/04GK103018709SQ20121055358
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者成可苗, 黃偉杰, 曾培亮, 楊祥青, 翁磊, 舒堅, 成祥茂, 劉鎧瀅, 陳惠敏, 王曉豐, 劉繼東, 楊帆, 莊桂釗 申請人:廣東電網(wǎng)公司潮州供電局