CN103424734A

CN103424734A - 电子式电能表在线校准方法

Info

Publication number: CN103424734A
Application number: CN2013103744767A
Authority: CN
Inventors: 周光远; 丁艳芳; 殷梦蝶; 刘辰宇
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-08-23
Filing date: 2013-08-23
Publication date: 2013-12-04

Abstract

本发明提供一种电子式电能表在线校准方法，该电子式电能表在线校准方法包括：将标准表与被校电子式电能表连接到相同的数据采集源头；将该标准表与该被校电子式电能表通过采集脉冲方式在一设定时间内同时进行数据采集，获得正向有功、正向无功、反向有功、反向无功这四项电能数据；计算相对误差；以及根据该正向有功、该正向无功、该反向有功、该反向无功的该相对误差判定被校电流表是否合格。该电子式电能表在线校准方法解决了存在负功的变载系统上电子式电能表的在线校准问题，解决了停井拆卸电子式电能表在室内进行单项功率检定，不能四项功率同时检定的弊端，并提高了采油时率。

Description

电子式电能表在线校准方法

技术领域

本发明涉及电能表的校准，特别是涉及到一种电子式电能表在线校准方法。

背景技术

随着“数字化油田”的不断发展，油田压力、电量等自动化计量仪表的安装使用越来越广泛，但是对于连续生产的采油井用电子式电能表无法实现周期检定。由于抽油机在上下冲程中正反向有功电量和正反向无功电量同时产生，属于变载系统，按照传统的实验室仪表检定办法无法进行周期检定，现场拆装需要停井，直接影响原油生产，造成油井的电参数计量数据准确性无法掌握，部分油井电能表的计量精度存在精度漂移现象。油井连续运转，停井拆装需要逐级审批，停井会影响产量和生产计量。如果不停井拆装，属于违章操作，容易引发安全事故。目前常用的电能表检定装置和方法存在如下问题：1.只能对电能表的正向有功、正向无功、反向有功、反向无功中的一项在规定负载下进行检定；2.对于用电系统中正向有功、正向无功、反向有功、反向无功四项电量同时计量的电能表无法检定；3.对于用电系统中正向有功、正向无功、反向有功、反向无功四项电量负载随时变化计量的电能表无法检定；4.抽油机井用电系统属于正向有功、正向无功、反向有功、反向无功四项电量负载随时变化、同时计量的状况。为此我们发明了一种新的电子式电能表在线校准方法，解决了以上技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种在不停井、不停机、不拆卸的情况下，实现对电子式电能表的在线校准的电子式电能表在线校准方法。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：该电子式电能表在线校准方法包括：步骤1，将标准表与被校电子式电能表连接到相同的数据采集源头；步骤2，将该标准表与该被校电子式电能表通过采集脉冲方式在一设定时间内同时进行数据采集，获得正向有功、正向无功、反向有功、反向无功这四项电能数据；步骤3，将采集到的该标准表和该被校电子式电能表的该正向有功、该正向无功、该反向有功、该反向无功这四项电能数据进行比对，并计算相对误差；以及步骤4，根据该正向有功、该正向无功、该反向有功、该反向无功的该相对误差判定该被校电子式电能表是否合格。

本发明的目的也可通过如下技术措施来实现：

该电子式电能表在线校准方法还包括，在步骤1之前，选取在线校准所需的该标准表。

选取的该标准表能够测量三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功率因数这些实时量数据，计量该正向有功、该正向无功、该反向有功、该反向无功这四项电能数据。

选取的该标准表的精度等级比被校电子式电能表的精度等级至少高一级，其脉冲常数相应的也至少多一倍。

在步骤1中，该标准表与该被校电子式电能表采集的电流为经过同一互感器之后接入。

在步骤2中，将该标准表采用钳夹式和该被校电子式电能表在同一时间内获取相同的电流、电压参数，测量电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数这些实时量数据，并将在该设定时间内采集到的电流、电压参数转换计算为该正向有功、该正向无功、该反向有功、该反向无功这四项电能数据。

在步骤3中，该相对误差γ_W的计算公式为：

r_{W} = \frac{W^{'} - W}{W} 100 % + r_{0}

其中γ₀为该标准表的已定系统误差（%），不需要更正时γ₀=0；W′为该被校电子式电能表显示的电量值(kW·h或kVarh)；W为该标准表显示的电量值(kW·h或kVarh)。

在步骤4中，该被校电子式电能表的该相对误差有功部分达到±1.0%，无功部分达到±4%，判定该被校电子式电能表合格。

本发明中的电子式电能表在线校准方法，测量所接入线路的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等实时量数据，计量正向有功、正向无功、反向有功和反向无功电能。因此，适用于油田抽油机单井电量计量，主要用于油田原油生产中采油井的单井电量计量的电子式电能表的校准，亦可针对其它四项电量随时变化和同时计量的用电设备，如：其它旋转电机、变电站中的设备，对其中的电子式电能表也可以实现在线校准。本发明提供了在线校准的手段，填补了不能同时对存在正向有功、正向无功、反向有功、反向无功四项电量进行在线校准的技术空白。采用脉冲信号进行数据采集，采用高精度钳夹式电流钳获取电流数据，通过被校表获取电压数据，通过同时采集一定时间的四项电量计算校准误差。主要解决的问题在于：一是对抽油机在上下冲程中随时变化(即变载系统)的电量进行在线校准；二是能同时校准正向有功、正向无功、反向有功和反向无功(反向电量即负功)四项电量。如用于其它四项电量随时变化和同时计量的用电设备，也能得到同样的效果。其主要技术功能和效果是：

1、可同时对电能表正向有功、正向无功、反向有功、反向无功等四项随时变化的电量进行测量。

2、采用脉冲采集转换器自动采集、计算的方式，每口井只需要5分钟就可以完成，工作效率高。

3、本发明有效地解决了油田采油井单井电量计量仪表的不停井定期校准问题。

4、本发明有效避免了停井拆卸电子式电能表在室内进行单项功率检定，不能四项功率同时检定的弊端，并可实施在线校准，提高了采油时率，经济效益显著，在采油井单井电量计量方面具有良好的应用前景和推广价值。

附图说明

图1为本发明的电子式电能表在线校准方法的一具体实施例的流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

如图1所示，图1为本发明的电子式电能表在线校准方法的一具体实施例的流程图。

在步骤101，选取在线校准所需的标准表。该标准表能够测量三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功率因数等实时量数据，计量正、反向有功电能和正、反向无功电能。该标准表的精度等级比现场被校表的精度等级至少高一级，其脉冲常数相应的也至少多一倍。在一具体实施例中，现场被校电子式电能表的精度其有功为0.5级、无功为2.0级，脉冲常数为imp5000，选取的标准表的精度其有功为0.2级、无功1.0级，脉冲常数为imp10000。流程进入到步骤102。

在步骤102，将标准表与被校电子式电能表连接到相同的数据采集源头。在一实施例中，标准表和被检表采集的电流为经过同一互感器之后接入。流程进入到步骤103。

在步骤103，将标准表与被校电子式电能表通过采集脉冲方式同时进行数据采集，并在当达到设定时间时校准同时结束，确定标准表和被检表采集到相同时间段的脉冲数据，获得正向有功、正向无功、反向有功、反向无功这四项电能数据。在一实施例中，标准表采用钳夹式和被检表在同一时间内获取相同的电流、电压参数，测量电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等实时量数据，并将一定时间内采集到的电流、电压参数转换计算为正向有功、正向无功、反向有功、反向无功这四项电能数据。流程进入到步骤104。

在步骤104，将采集到的标准表和被检表的正、反向有功电能、正、反向无功电能进行比对，并计算相对误差γ_W。

电能表计量误差计算公式：

r_{W} = \frac{W^{'} - W}{W} 100 % + r_{0}

γ₀——标准表的已定系统误差（%），不需要更正时γ₀=0；

W′——被检表显示的电量值(kW·h或kVarh)；

W——标准表显示的电量值(kW·h或kVarh)；流程进入到步骤105。

在步骤105，根据正、反向有功电能、正、反向无功电能的相对误差判定被校电流表是否合格。在一实施例中，电子式电能表校准误差有功部分达到±1.0%，无功部分达到±4%，判定合格。流程结束。

Claims

1.电子式电能表在线校准方法，其特征在于，该电子式电能表在线校准方法包括：

步骤1，将标准表与被校电子式电能表连接到相同的数据采集源头；

步骤2，将该标准表与该被校电子式电能表通过采集脉冲方式在一设定时间内同时进行数据采集，获得正向有功、正向无功、反向有功、反向无功这四项电能数据；

步骤3，将采集到的该标准表和该被校电子式电能表的该正向有功、该正向无功、该反向有功、该反向无功这四项电能数据进行比对，并计算相对误差；以及

步骤4，根据该正向有功、该正向无功、该反向有功、该反向无功的该相对误差判定该被校电子式电能表是否合格。

2.根据权利要求1所述的电子式电能表在线校准方法，其特征在于，该电子式电能表在线校准方法还包括，在步骤1之前，选取在线校准所需的该标准表。

3.根据权利要求2所述的电子式电能表在线校准方法，其特征在于，选取的该标准表能够测量三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功率因数这些实时量数据，计量该正向有功、该正向无功、该反向有功、该反向无功这四项电能数据。

4.根据权利要求2所述的电子式电能表在线校准方法，其特征在于，选取的该标准表的精度等级比被校电子式电能表的精度等级至少高一级，其脉冲常数相应的也至少多一倍。

5.根据权利要求1所述的电子式电能表在线校准方法，其特征在于，在步骤1中，该标准表与该被校电子式电能表采集的电流为经过同一互感器之后接入。

6.根据权利要求1所述的电子式电能表在线校准方法，其特征在于，在步骤2中，将该标准表采用钳夹式和该被校电子式电能表在同一时间内获取相同的电流、电压参数，测量电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数这些实时量数据，并将在该设定时间内采集到的电流、电压参数转换计算为该正向有功、该正向无功、该反向有功、该反向无功这四项电能数据。

7.根据权利要求1所述的电子式电能表在线校准方法，其特征在于，在步骤3中，该相对误差γ_W的计算公式为：

r_{W} = \frac{W^{'} - W}{W} 100 % + r_{0}

8.根据权利要求1所述的电子式电能表在线校准方法，其特征在于，在步骤4中，该被校电子式电能表的该相对误差有功部分达到±1.0%，无功部分达到±4%，判定该被校电子式电能表合格。