CN105044649A - 一种电流互感器误差水平动态检测方法及系统 - Google Patents

一种电流互感器误差水平动态检测方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN105044649A
CN105044649A CN201510540129.6A CN201510540129A CN105044649A CN 105044649 A CN105044649 A CN 105044649A CN 201510540129 A CN201510540129 A CN 201510540129A CN 105044649 A CN105044649 A CN 105044649A
Authority
CN
China
Prior art keywords
current transformer
error
load
humidity
under
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510540129.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105044649B (zh
Inventor
江晓蓉
王健
王强钢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing Lamuda Information Technology Co Ltd
Original Assignee
Chongqing Lamuda Information Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing Lamuda Information Technology Co Ltd filed Critical Chongqing Lamuda Information Technology Co Ltd
Priority to CN201510540129.6A priority Critical patent/CN105044649B/zh
Publication of CN105044649A publication Critical patent/CN105044649A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105044649B publication Critical patent/CN105044649B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明公开一种电流互感器误差水平动态检测方法,该方法首先运用神经元激励函数的方法,计算环境温湿度、剩磁和导体磁场单独作用引起的电流互感器的变差;然后针对不同二次负荷下电流互感器的基本误差,采用基于负荷外推法电流互感器检定的方法进行估计;最后综合考虑不同二次负荷、环境温湿度、剩磁和导体磁场对电流互感器误差的影响,并根据以上四种因素对电流互感器误差影响叠加,从而能够动态估计电流互感器的误差水平。本发明的提供的误差估计方法可以实时的估计出电流互感器的误差水平,为检修人员提供参考建议。本发明有效的解决了电流互感器误差过程中出现的人工巡检缓慢、检测量大、工作流程繁琐和复杂等问题。

Description

一种电流互感器误差水平动态检测方法及系统
技术领域
[0001] 本发明涉及电力互感器误差估计领域,特别涉及一种电流互感器误差水平动态检 测方法。
背景技术
[0002] 电流互感器是关口电能计量装置的重要组成部分,其误差水平直接影响到关口电 能计量和电网运行状态监测的准确性,所以对电流互感器的误差水平进行估计显得非常重 要。现行的DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》规定I类、II类和III类电能计 量装置的现场检验周期分别为至少3个月、6个月和1年。而随着电网规模的扩大、人工检 验效率低下,这种检验方式已经不能够适应电网的快速发展。
[0003] 因此需要一种可实时估计出电流互感器的误差水平并为检修人员提供参考建议 的电流互感器误差水平动态估计方法。
发明内容
[0004] 有鉴于此,本发明所要解决的技术问题是提供及一种电流互感器误差水平动态检 测方法。
[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0006] 本发明提供的电流互感器误差水平动态检测方法,包括以下步骤:
[0007] Sl :获取不同二次负荷下电流互感器的基本误差;
[0008] S2 :获取由于环境温湿度引起的电流互感器的变差;
[0009] S3 :获取由于剩磁引起的电流互感器的变差;
[0010] S4 :获取由于导体磁场引起的电流互感器的变差;
[0011] S5 :利用不同二次负荷下电流互感器的基本误差、以及由于环境温湿度、剩磁和导 体磁场引起的电流互感器变差来计算得到电流互感器误差水平的实时估计值;
[0012] S6 :判断实时估计值是否大于检修阈值,如果是,则发出检修信号;如果否,则返 回步骤Sl循环重复进行。
[0013] 进一步,所述步骤Sl中所述不同二次负荷下电流互感器的基本误差的计算包括 如下步骤:
[0014] Sll :计算电流互感器额定时二次负荷,不同额定电流百分值下的比值差和相位 差;
[0015] S12:计算电流互感器空载时二次负荷,空载下不同额定电流百分值下的比值差和 相位差;
[0016] S13 :按以下公式计算电流互感器在不同额定电流百分值的基本误差估计系数;
Figure CN105044649AD00051
Figure CN105044649AD00061
[0020] 其中,fIn为额定二次负荷下的基本比值差,G。为空载下的基本比值差,δ In为额 定二次负荷下的基本相位差,S :。为空载下的基本相位差,Z In为电流互感器额定负载,Z 2为 二次侧绕组内阻抗,Φ为激磁角;Af1表示二次负荷下比值差的变差;Δ δ i表示二次负荷 下相位差的变差;A为基本比值差的基本误差估计系数;B为基本相位差的基本误差估计系 数;
[0021] S14:运用插值法得到实时二次负荷下的基本误差系数,按照以下公式计算不同二 次负荷下电流互感器的基本误差:
[0022]
Figure CN105044649AD00062
[0023] 其中,乂仏肩,J7l)表示不同二次负荷下的比值差;MZi肩,T 7l)表示不同二次负荷 下的相位差;η:为实时电流百分数;z :为二次负载阻抗,约为功率因数角。
[0024] 进一步,所述步骤S2中由于环境温湿度引起的电流互感器的变差,在满足检定标 准前提下,运用神经元激励函数方法模拟出环境温湿度单独作用时引起的电流互感器的变 差;具体步骤如下:
[0025] S21 :根据检定标准,调节环境温度单独作用引起的误差变化不超过基本误差限值 的1/4,检定条件温度范围为-25~55°C时,按照以下公式计算由于该环境温度引起的电流 互感器比值差和相位差:
Figure CN105044649AD00063
[0027] 其中,A(T1)表示环境温度引起的比值差^1(T 1)表示环境温度引起的相位差; AliniU1)为不同负载电流百分数下η :的基本比值差的限值,S Hini(Ill)为不同负载电流 百分数H1下的基本相位差的限值,T 1为环境温度,Tln为额定环境温度,Cn为温度引起相 比值变差的变化率系数,C t2为温度引起相位变差的变化率系数,K η表示环境温度引起的误 差系数,取值范围0. 2-0. 3。
[0028] S22 :根据检定标准,调节环境相对湿度不大于95%,环境相对湿度变化范围为 0~100%时,按照以下公式计算由于该环境湿度引起的电流互感器比值差和相位差:
Figure CN105044649AD00071
[0030] 其中,H1为环境相对湿度,H In为额定环境湿度,f : (H1)表示在环境相对湿度下的比 值差,S1(H1)表示在环境相对湿度下的相位差,K 11表示环境湿度引起的误差系数,取值范 围为 0· 1-0. 13 ;
[0031] S23 :按照以下公式计算得到由于环境温湿度引起的变差:
Figure CN105044649AD00072
[0033] 其中,^(H1, T1)表示环境温湿度下的比值差;δ JH1, T1)表示环境温湿度下的相位 差。
[0034] 进一步,所述由于剩磁引起的电流互感器比值差和相位差按照以下公式计算:
Figure CN105044649AD00073
[0036] 其中,"为剩磁衰减时间常数,τ RI为距离最近一次电流互感器出现失流的时间, A(R1)表示由乘»引起的比值差,S1(R1)表示由乘U磁引起的相位差,K 13表示乘U磁引起的误 差系数。
[0037] 进一步,所述由于导体磁场引起的电流互感器比值差和相位差按照以下公式计 算:
Figure CN105044649AD00074
[0039] 其中,Mln额定磁场强度,M :为邻近一次导体磁场强度,f : (M1)表不由导体磁场强度 弓丨起的比值差,S1(M1)表示由导体磁场强度引起的相位差,K 14表示导体磁场引起的误差系 数。
[0040] 进一步,所述电流互感器实时估计值按以下公式计算:
[0041 ]
Figure CN105044649AD00075
[0042] 其中,&表示电流互感器比值差实时估计值;./;(々肩A)表示不同二次负荷下的 比值差A(H1J1)表示环境温湿度下的比值差A(R1)表示由剩磁引起的比值差;A (M1)表 示由导体磁场强度引起的比值差;
[0043] δ康示电流互感器相位差实时估计值;(VZ1MW1)表示不同二次负荷下的相位 差;S JH1, T1)表示环境温湿度下的相位差;δ JR1)表示由剩磁引起的相位差;δ JM1)表 示由导体磁场强度引起的相位差。
[0044] 进一步,所述步骤SI中的不同二次负荷下电流互感器的基本误差计算方法是采 用负荷外推法和插值法来进行的。
[0045] 进一步,所述由于环境温湿度、剩磁、导体磁场单独作用引起的变差是采用负荷外 推法和神经元激励函数法来进行计算的。
[0046] 本发明还提供了一种电流互感器误差水平动态检测系统,包括基本误差确定单 元、温湿度变差确定单元、剩磁变差确定单元、磁场变差确定单元、误差判断单元和输出信 号单元;
[0047] 所述基本误差确定单元,用于获取不同二次负荷下电流互感器的基本误差;
[0048] 所述温湿度变差确定单元,用于获取由于环境温湿度引起的电流互感器的变差;
[0049] 所述剩磁变差确定单元,用于获取由于剩磁引起的电流互感器的变差;
[0050] 所述磁场变差确定单元,用于获取由于导体磁场引起的电流互感器的变差;
[0051] 所述误差判断单元,用于利用不同二次负荷下电流互感器的基本误差、以及由于 环境温湿度、剩磁和导体磁场引起的电流互感器变差来计算得到电流互感器误差水平的实 时估计值;并判断实时估计值是否大于检修阈值;
[0052] 所述输出信号单元,用于输出当实时估计值大于检修阈值时需要检修的检修信 号。
[0053] 进一步,所述不同二次负荷下电流互感器的基本误差计算方法是采用负荷外推法 和插值法来进行;所述由于环境温湿度、剩磁、导体磁场单独作用引起的变差是采用负荷外 推法和神经元激励函数法来进行计算。
[0054] 本发明的有益效果在于:本发明采用基于神经元激励函数来动态估计电流互感 器的误差水平,运用神经元激励函数的方法来计算环境温湿度、剩磁和导体磁场单独作用 引起的电流互感器的变差;针对不同二次负荷下电流互感器的基本误差,采用基于负荷外 推法电流互感器检定的方法进行估计;然后综合考虑不同二次负荷、环境温湿度、剩磁、导 体磁场四种因素对电流互感器误差的影响,并根据以上四种因素对电流互感器误差影响叠 加,从而能够动态估计电流互感器的误差水平。
[0055] 本发明解决了人工巡检缓慢、检测量大,工作流程繁琐、复杂等问题;本发明采用 的负荷外推法在计量装置误差估计领域应用较广泛,已经被证明能够有效的检测出电流互 感器的基本误差,而神经元激励函数法在处理需要考虑多种因素、不确定和模糊的问题方 面有很大的优势。
附图说明
[0056] 为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进 一步的详细描述,其中:
[0057] 图Ia为本发明实施例提供的温度实时变化图。
[0058] 图Ib为本发明实施例提供的温度变差的比值差示意图。
[0059] 图Ic为本发明实施例提供的温度变差的相位差示意图。
[0060] 图Id为本发明实施例提供的湿度实时变化图。
[0061] 图Ie为本发明实施例提供的湿度变差的比值差示意图。
[0062] 图If为本发明实施例提供的湿度变差的相位差示意图。
[0063] 图2a为本发明实施例提供的距离最近一次失流的时间示意图。
[0064] 图2b为本发明实施例提供的剩磁变差的比值差示意图。
[0065] 图2c为本发明实施例提供的剩磁变差的相位图。
[0066] 图3a为本发明实施例提供的邻近一次导体磁场强度示意图。
[0067] 图3b为本发明实施例提供的磁场变差的比值差示意图。
[0068] 图3c为本发明实施例提供的磁场变差的相位差示意图。
[0069] 图4为本发明实施例提供的电流互感器误差水平动态估计方法的原理框图。
具体实施方式
[0070] 以下将参照附图,对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解,优选实施例 仅为了说明本发明,而不是为了限制本发明的保护范围。
[0071] 实施例1
[0072] 本实施例提供的电流互感器误差水平动态检测方法,包括以下步骤:
[0073] Sl :获取不同二次负荷下电流互感器的基本误差;所述步骤Sl中的不同二次负荷 下电流互感器的基本误差计算方法是采用负荷外推法和插值法来进行的。
[0074] 所述步骤Sl中所述不同二次负荷下电流互感器的基本误差的计算包括如下步 骤:
[0075] Sll :计算电流互感器额定时二次负荷,不同额定电流百分值下的比值差和相位 差;
[0076] S12:计算电流互感器空载时二次负荷,空载下不同额定电流百分值下的比值差和 相位差;
[0077] S13 :按以下公式计算电流互感器在不同额定电流百分值的基本误差估计系数;
Figure CN105044649AD00091
[0081] 其中,fIn为额定二次负荷下的基本比值差,G。为空载下的基本比值差,δ In为额 定二次负荷下的基本相位差,S :。为空载下的基本相位差,Z In为电流互感器额定负载,Z 2为 二次侧绕组内阻抗,Φ为激磁角;Af1表示二次负荷下比值差的变差;Δ δ i表示二次负荷 下相位差的变差;A为基本比值差的基本误差估计系数;B为基本相位差的基本误差估计系 数;
[0082] S14:运用插值法得到实时二次负荷下的基本误差系数,按照以下公式计算不同二 次负荷下电流互感器的基本误差:
[0083]
Figure CN105044649AD00092
[0084] 其中,Zi(Z1MJ1)表示不同二次负荷下的比值差;4(4,(¾,7¾)表示不同二次负荷 下的相位差;η:为实时电流百分数;z :为二次负载阻抗,外为功率因数角。
[0085] S2 :获取由于环境温湿度引起的电流互感器的变差;所述由于环境温湿度单独作 用引起的变差是采用负荷外推法和神经元激励函数法来进行计算的;
[0086] 所述步骤S2中由于环境温湿度引起的电流互感器的变差,在满足检定标准前提 下,运用神经元激励函数方法模拟出环境温湿度单独作用时引起的电流互感器的变差;具 体步骤如下:
[0087] S21 :根据检定标准,调节环境温度单独作用引起的误差变化不超过基本误差限值 的1/4,检定条件温度范围为-25~55°C时,按照以下公式计算由于该环境温度引起的电流 互感器比值差和相位差:
Figure CN105044649AD00101
[0089] 其中,A(T1)表示环境温度引起的比值差J1(T 1)表示环境温度引起的相位差; AliniU1)为不同负载电流百分数下η :的基本比值差的限值,S Hini(Ill)为不同负载电流 百分数H1下的基本相位差的限值,T 1为环境温度,Tln为额定环境温度,Cn为温度引起相 比值变差的变化率系数,C t2为温度引起相位变差的变化率系数,K η表示环境温度引起的误 差系数,取值范围0. 2-0. 3 ;本实施例取值为0. 25 ;
[0090] S22 :根据检定标准,调节环境相对湿度不大于95%,环境相对湿度变化范围为 0~100%时,按照以下公式计算由于该环境湿度引起的电流互感器比值差和相位差:
Figure CN105044649AD00102
[0092] 其中,H1为环境相对湿度,H Ιη为额定环境湿度,f : (H1)表示在环境相对湿度下的比 值差,S1(H1)表示在环境相对湿度下的相位差,K 12表示环境湿度引起的误差系数,取值范 围为0. 1-0. 13 ;本实施例中取值0. 125 ;
[0093] S23 :按照以下公式计算得到由于环境温湿度引起的变差:
Figure CN105044649AD00103
[0095] 其中,^(H1, T1)表示环境温湿度下的比值差;δ JH1, T1)表示环境温湿度下的相位 差。
[0096] 所述由于剩磁单独作用引起的变差是采用负荷外推法和神经元激励函数法来进 行计算的;
[0097] 所述由于剩磁引起的电流互感器比值差和相位差按照以下公式计算:
[0099] 其中,"为剩磁衰减时间常数,τ RI为距离最近一次电流互感器出现失流的时间, A(R1)表示由乘»引起的比值差,S1(R1)表示由乘U磁引起的相位差,K 13表示乘U磁引起的误 差系数,取值范围为1/4~1/2,本实施例的K13取值为1/3。
Figure CN105044649AD00111
[0100] 所述由于导体磁场单独作用引起的变差是采用负荷外推法和神经元激励函数法 来进行计算的; 「01011 所沭由干导体磁场
Figure CN105044649AD00112
引起的电流互感器比倌差和相位差按照以下公式计算:
[0103] 其中,Mln额定磁场强度,M :为邻近一次导体磁场强度,f : (M1)表不由导体磁场强度 弓丨起的比值差,S1(M1)表示由导体磁场强度引起的相位差,K14表示导体磁场引起的误差系 数取值范围为〇. 125-0. 25,不同公式中的K14可以分别取不同的数值,也可以同时取相同的 数值,如两个公式的K14均取值0. 2。
[0104] S3 :获取由于剩磁引起的电流互感器的变差;
[0105] S4 :获取由于导体磁场引起的电流互感器的变差;
[0106] S5 :利用不同二次负荷下电流互感器的基本误差、以及由于环境温湿度、剩磁和导 体磁场引起的电流互感器变差来计算得到电流互感器误差水平的实时估计值;
[0107] S6 :判断实时估计值是否大于检修阈值,如果是,则发出检修信号;如果否,则返 回步骤Sl循环重复进行。
[0108] 所述电流互感器实时估计值按以下公式计算:
[0109]
Figure CN105044649AD00113
[0110] 其中,4表示电流互感器比值差实时估计值;.Zi(ZpWJ 7i)表示不同二次负荷下的 比值差A(H1J1)表示环境温湿度下的比值差A(R 1)表示由剩磁引起的比值差;A (M1)表 示由导体磁场强度引起的比值差;
[0111] S康示电流互感器相位差实时估计值;表示不同二次负荷下的相位 差;s JH1, T1)表示环境温湿度下的相位差;δ JR1)表示由剩磁引起的相位差;δ JM1)表 示由导体磁场强度引起的相位差。
[0112] 本实施例中的导体磁场强度是同通过磁场传感器来实测获取的;导体外电场强度 是通过电场传感器实测获取的;实时温湿度值是通过温湿度传感器测得的;电压互感器的 比值差和相位差可以通过标准表校验得到。
[0113] 实施例2
[0114] 由于电流互感器的各种运行数据均可以远程监控,所以使得对于电流互感器误差 可以通过实时监测的数据计算得到,从而进行动态估计电流互感器的误差水平。
[0115] 但是,由于电流互感器的比值差和相位差不能直接测量,须根据检定标准,利用电 流互感器二次负荷以及相关影响因素进行估计;本实施例对于不同二次负荷下电流互感器 的基本误差,通过采用负荷外推法和插值法可以得到不同二次负荷下电流互感器基本误差 估计函数,负荷外推法目前在电流互感器现场校验仪当中得到较广泛的应用。
[0116] 同时,本实施例在由于环境温湿度、剩磁、导体磁场所引起的对电流互感器误差的 影响,采用通过神经元激励函数来模拟分析,因为神经元激励函数适合处理需要考虑多种 因素、不精确和模糊的问题。
[0117] 如图4所示,本发明提供的一种电流互感器误差水平动态检测方法,可以动态实 时地准确地实现电流互感器误差估计的方法;具体包括如下步骤:
[0118] 1)不同二次负荷下电流互感器基本误差:运用负荷外推法计算不同额定电流百 分数和空载时电流互感器的比值差、相位差和基本误差估计系数,并用插值法得到实时电 流百分数下电流互感器的基本误差估计系数;
[0119] 2)环境温湿度、剩磁、导体磁场引起的互感器变差:运用神经元激励函数方法,结 合电力互感器检定标准,得到环境温湿度、剩磁和导体磁场引起的电流互感器的比值差和 相位差计算公式;
[0120] 3)电流互感器误差水平估计:根据实测的二次负荷大小、环境温湿度、剩磁和导 体磁场的值,综合计算上述四种影响因子对电流互感器误差的影响大小,从而实时估计电 流互感器的误差。
[0121] 其中,步骤1)所述的不同二次负荷下电流互感器基本误差估计方法采用负荷外 推法和插值法,主要包括如下步骤:
[0122] ①运用负荷外推法计算电流互感器额定二次负荷,不同额定电流百分值(1%、 5%、20%、100%、120% )下的比值差和相位差,负荷外推法是用负荷外推法现场校验仪内 部的电流互感器作为标准表,根据校验仪测量得到的误差和标准表的误差,计算得到被测 电流互感器的误差;
[0123] ②运用负荷外推法计算电流互感器空载时二次负荷,空载下不同额定电流百分值 (1%、5%、20%、100%、120% )下的比值差和相位差;
[0124] ③输入二次绕组内阻抗、激磁角,并根据上述结果计算电流互感器在不同额定电 流百分值(1%、5%、20%、100%、120% )的基本误差估计系数。其表达式为:
Figure CN105044649AD00121
[0126] 其中,fIn为额定二次负荷下的基本比值差,G。为空载下的基本比值差,δ In为额 定二次负荷下的基本相位差,S:。为空载下的基本相位差,Z In为电流互感器额定负载,Z 2为 二次侧绕组内阻抗,Φ为激磁角。
[0127] ④将上述不同额定电流百分数下的基本误差估计系数用插值函数即可得到实时 负荷下的基本误差估计系数,并通过如下公式计算不同二次负荷下电流互感器的基本误 差。
[0128]
Figure CN105044649AD00131
[0129] 其中,Z1为二次负载阻抗,%、为功率因数角。
[0130] 其中,步骤2)所述的环境温湿度、剩磁、导体磁场引起的误差需要先用神经元激 励函数模拟出各自对电流互感器变差的影响,根据实测的值,动态的得到以上因素引起的 变差。
[0131] 实施例3
[0132] 本实施例与实施例1的区别仅在于:
[0133] Sl :基于插值法电流互感器实时比值差相位差的限值
[0134] 根据检定标准,得到电流互感器在额定频率、额定功率因数、二次负荷为额定二次 负荷25%~100%时,不同额定电流百分值(1 %、5%、20%、100%、120% )的误差限值,通 过插值函数计算得到电流互感器实时比值差、相位差的限值。
[0135] S2 :不同二次负荷下电流互感器基本误差
[0136] 1)分别用负荷外推法测得电流互感器在额定二次负荷和空载时不同额定电流百 分值(1%、5%、20%、100%、120% )时电流互感器的基本误差和基本误差估计系数,基本 误差估计系数如下:
Figure CN105044649AD00132
[0138] 其中,fIn为额定二次负荷下的基本比值差,G。为空载下的基本比值差,δ In为额 定二次负荷下的基本相位差,S :。为空载下的基本相位差,Z In为电流互感器额定负载,Z 2为 二次侧绕组内阻抗,Φ为激磁角。
[0139] 2)用插值法计算电流互感器实时基本误差估计系数,从而得到不同二次负荷下电 流互感器实时误差估计函数如下:
[0140]
Figure CN105044649AD00133
[0141] 其中,.Zi(Z1J1J1)为比值差,为相位差,Z 1为二次负载阻抗,fV为功率 因数角,H1为不同负载电流百分数。
[0142] 根据以上参数的实测值,就可以得到不同二次负荷下电流互感器的基本误差。
[0143] S3 :环境温湿度引起的电流互感器变差
[0144] 1)根据检定标准,环境温度单独作用引起的误差变化不超过基本误差限值的 1/4,检定条件温度范围为-25~55°C。运用神经元激励函数Sigmoid函数模拟出环境温 度对电流互感器变差的影响,环境温度引起的电流互感器比值差和相位差为:
Figure CN105044649AD00141
[0146] 其中,fIlini(ni),SlliniU 1)为不同负载电流百分数心下的基本比值差、相位差的 限值,Tln为额定环境温度,C T1,Ct2为温度引起变差的变化率系数。
[0147] 2)根据检定标准,环境相对湿度不大于95 %,但未规定基本误差上限,这里将基 本误差上限设为1/8。环境相对湿度变化范围为0~100%,同样可以用Sigmoid函数模拟 分析出环境湿度对电流互感器变差的影响,环境湿度HI作用下也引起了的电流互感器的 比值差和相位差为:
Figure CN105044649AD00142
)
[0149] 其中,H1为环境相对湿度,Hln为额定环境湿度(取65%)。
[0150] 3)综合1)和2)可以得到环境温湿度引起的变差如下:
Figure CN105044649AD00143
[0152] 图1中各图为环境温湿度引起的电流互感器实时变差。
[0153] S4:剩磁引起的电流互感器变差
[0154] 电流互感器电流突然下降时,互感器铁芯有可能产生剩磁,会使铁芯磁导率下降, 影响互感器的准确度。检定标准规定电流互感器剩磁单独作用引起的变差限值不超过基本 误差限值的1/3。电流互感器剩磁由于大电流状态下突然切断电源、二次绕组突然开路等 原因产生,主要表现为二次绕组失流,剩磁大小与负载电流百分数η:呈正比,随时间推移, 剩磁直流分量不断减小为〇。设距离最近一次电流互感器出现失流的时间τ ΚΙ,通过使用 Sigmoid函数可以得到剩磁&作用下引起的电流互感器比值差和相位差为:
Figure CN105044649AD00144
[0156] 其中,为剩磁衰减时间常数。图2中各图为剩磁引起的电流互感器实时变差。
[0157] S5 :导体磁场引起的电流互感器变差
[0158] 检定标准中规定,电流互感器邻近一次导体磁场单独作用引起的变差限值,不超 过基本误差限值的1/4。由某500kV变电站工频电磁场现场测试可知,其中39个500kV - 次导体区域测点的磁场强度范围为1. 5~25 μ T之间,22个220kV测点的磁场强度在范围 为1. 3~28 μ T之间。当磁场强度小于额定磁场强度Mln时相应的变差接近于0,可以由 Sigmoid函数分析得到邻近一次导体磁场强度%作用下引起的电流互感器比值差和相位差 为:
Figure CN105044649AD00151
[0160] 图3中各图为导体磁场引起的电流互感器实时变差。
[0161] S6 :电流互感器误差水平动态估计
[0162] 根据前述的结果,将不同二次负荷下电流互感器的基本误差,环境温湿度、剩磁、 导体磁场引起的变差叠加即可得到电流互感器误差水平的实时估计值,检修人员根据实时 估计值与对应的误差限值判断是否需要检修;如需检修,发出检修信号。本实施例提供的误 差限值即为检修阈值。
[0163]
Figure CN105044649AD00152
[0164] 本发明实施例提供了电流互感器误差水平动态估计方法,可以通过上述方法进行 计量误差估计。
[0165] 实施例4
[0166] 本实施例与实施例2的区别仅在于:
[0167] 如图4所示,具体步骤如下:
[0168] 第1步为:根据检定标准运用插值法得到电流互感器的实时比值差相位差的限 值;
[0169] 第2步为:运用负荷外推法和电流互感器不同额定电流百分值下的变比差相位差 和基本误差估计系数;
[0170] 第3步为:使用插值法计算实时电流百分值下的基本误差估计系数;
[0171] 第4步为:根据检定标准运用神经元激励函数算法分析环境温湿度;
[0172] 剩磁和导体磁场单独作用时对电流互感器变差的影响;
[0173] 第5步为:根据实测的二次负荷数据环境温湿度数据剩磁和导体磁场大小,计算 四种影响因素下单独作用的误差,将四个误差叠加即是电流互感器的误差实时估计值;
[0174] 第6步为:根据电流互感器的误差限值和误差实时估计值判断是否需要检修。
[0175] 实施例5
[0176] 本实施例提供了一种电流互感器误差水平动态检测系统,包括基本误差确定单 元、温湿度变差确定单元、剩磁变差确定单元、磁场变差确定单元、误差判断单元和输出信 号单元;
[0177] 所述基本误差确定单元,用于获取不同二次负荷下电流互感器的基本误差;
[0178] 所述温湿度变差确定单元,用于获取由于环境温湿度引起的电流互感器的变差;
[0179] 所述剩磁变差确定单元,用于获取由于剩磁引起的电流互感器的变差;
[0180] 所述磁场变差确定单元,用于获取由于导体磁场引起的电流互感器的变差;
[0181] 所述基本误差确定单元将获取的基本误差输入到误差判断单元;
[0182] 所述温湿度变差确定单元将获取的温湿度变差输入到误差判断单元;
[0183] 所述剩磁变差确定单元将获取的剩磁变差输入到误差判断单元;
[0184] 所述磁场变差确定单元将获取的磁场变差输入到误差判断单元;
[0185] 所述误差判断单元分别与基本误差确定单元、温湿度变差确定单元、剩磁变差确 定单元和磁场变差确定单元连接,用于利用不同二次负荷下电流互感器的基本误差、以及 由于环境温湿度、剩磁和导体磁场引起的电流互感器变差来计算得到电流互感器误差水平 的实时估计值;并判断实时估计值是否大于检修阈值;
[0186] 所述输出信号单元与误差判断单元连接,用于输出当实时估计值大于检修阈值时 需要检修的检修信号。
[0187] 所述不同二次负荷下电流互感器的基本误差计算方法是采用负荷外推法和插值 法来进行;所述由于环境温湿度、剩磁、导体磁场单独作用引起的变差是采用负荷外推法和 神经元激励函数法来进行计算。
[0188] 最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过参 照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述,但本领域的普通技术人员应当理解,可 以在形式上和细节上对其做出各种各样的改变,而不偏离本发明所限定的精神和范围。

Claims (10)

1. 一种电流互感器误差水平动态检测方法,其特征在于:包括以下步骤: 51 :获取不同二次负荷下电流互感器的基本误差; 52 :获取由于环境温湿度引起的电流互感器的变差; 53 :获取由于剩磁引起的电流互感器的变差; 54 :获取由于导体磁场引起的电流互感器的变差; 55 :利用不同二次负荷下电流互感器的基本误差、以及由于环境温湿度、剩磁和导体磁 场引起的电流互感器变差来计算得到电流互感器误差水平的实时估计值; 56 :判断实时估计值是否大于检修阈值,如果是,则发出检修信号;如果否,则返回步 骤Sl循环重复进行。
2. 根据权利要求1所述的电流互感器误差水平动态检测方法,其特征在于:所述步骤 Sl中所述不同二次负荷下电流互感器的基本误差的计算包括如下步骤: 511 :计算电流互感器额定时二次负荷,不同额定电流百分值下的比值差和相位差; 512 :计算电流互感器空载时二次负荷,空载下不同额定电流百分值下的比值差和相位 差; 513 :按以下公式计算电流互感器在不同额定电流百分值的基本误差估计系数;
Figure CN105044649AC00021
其中,fIn为额定二次负荷下的基本比值差,fM为空载下的基本比值差,SIn为额定二 次负荷下的基本相位差,S:。为空载下的基本相位差,ZIn为电流互感器额定负载,Z2为二次 侧绕组内阻抗,也为激磁角;Af1表示二次负荷下比值差的变差;AS:表示二次负荷下相 位差的变差;A为基本比值差的基本误差估计系数;B为基本相位差的基本误差估计系数; S14:运用插值法得到实时二次负荷下的基本误差系数,按照以下公式计算不同二次负 荷下电流互感器的基本误差:
Figure CN105044649AC00022
其中,/;(&,散,%)表示不同二次负荷下的比值差;MZ1肩,J7l)表示不同二次负荷下的 相位差;n:为实时电流百分数;Z:为二次负载阻抗,衡为功率因数角。
3. 根据权利要求1所述的电流互感器误差水平动态检测方法,其特征在于:所述步骤 S2中由于环境温湿度引起的电流互感器的变差,在满足检定标准前提下,运用神经元激励 函数方法模拟出环境温湿度单独作用时引起的电流互感器的变差;具体步骤如下: S21 :根据检定标准,调节环境温度单独作用引起的误差变化不超过基本误差限值的 1/4,检定条件温度范围为-25~55°C时,按照以下公式计算由于该环境温度引起的电流互 感器比值差和相位差:
Figure CN105044649AC00031
其中,A(T1)表示环境温度引起的比值差^1(T1)表示环境温度引起的相位差;AliniU1)为不同负载电流百分数下心的基本比值差的限值,SHini(Ill)为不同负载电流 百分数H1下的基本相位差的限值,T1为环境温度,Tln为额定环境温度,Cn为温度引起相 比值变差的变化率系数,Ct2为温度引起相位变差的变化率系数,Kn表示环境温度引起的误 差系数,取值范围0. 2-0. 3。 522 :根据检定标准,调节环境相对湿度不大于95%,环境相对湿度变化范围为0~ 100 %时,按照以下公式计算由于该环境湿度引起的电流互感器比值差和相位差:
Figure CN105044649AC00032
其中,H1为环境相对湿度,Hln为额定环境湿度,G(H1)表示在环境相对湿度下的比值 差,S1(H1)表示在环境相对湿度下的相位差,K12表示环境湿度引起的误差系数,取值范围 为 0• 1-0. 13 ; 523 :按照以下公式计算得到由于环境温湿度引起的变差:
Figure CN105044649AC00033
其中,(H1,T1)表示环境温湿度下的比值差J1Ol1,T1)表示环境温湿度下的相位差。
4. 根据权利要求1所述的电流互感器误差水平动态检测方法,其特征在于:所述由于 剩磁引起的电流互感器比值差和相位差按照以下公式计算:
Figure CN105044649AC00034
其中,4为剩磁衰减时间常数,tri为距离最近一次电流互感器出现失流的时间,A(R1)表示由乘U磁引起的比值差,S1(R1)表示由乘U磁引起的相位差,K13表示乘U磁引起的误 差系数。
5. 根据权利要求1所述的电流互感器误差水平动态检测方法,其特征在于:所述由于 导体磁场引起的电流互感器比值差和相位差按照以下公式计算:
Figure CN105044649AC00035
其中,Mln额定磁场强度,M:为邻近一次导体磁场强度,f: (M1)表示由导体磁场强度引起 的比值差,S1(M1)表示由导体磁场强度引起的相位差,K14表示导体磁场引起的误差系数。
6. 根据权利要求1所述的电流互感器误差水平动态检测方法,其特征在于:所述电流 互感器实时估计值按以下公式计算:
Figure CN105044649AC00041
其中,心表示电流互感器比值差实时估计值;/;(&,科,%)表示不同二次负荷下的比值 差A(H1J1)表示环境温湿度下的比值差A(R1)表示由剩磁引起的比值差;A(M1)表示由 导体磁场强度引起的比值差; S:表示电流互感器相位差实时估计值;表示不同二次负荷下的相位差;S1(H1J1)表示环境温湿度下的相位差=S1(R1)表示由剩磁引起的相位差;S1(M1)表示由 导体磁场强度引起的相位差。
7. 根据权利要求1所述的电流互感器误差水平动态检测方法,其特征在于:所述步骤 Sl中的不同二次负荷下电流互感器的基本误差计算方法是采用负荷外推法和插值法来进 行的。
8. 根据权利要求1所述的电流互感器误差水平动态检测方法,其特征在于:所述由于 环境温湿度、剩磁、导体磁场单独作用引起的变差是采用负荷外推法和神经元激励函数法 来进行计算的。
9. 一种电流互感器误差水平动态检测系统,其特征在于:包括基本误差确定单元、温 湿度变差确定单元、剩磁变差确定单元、磁场变差确定单元、误差判断单元和输出信号单 元; 所述基本误差确定单元,用于获取不同二次负荷下电流互感器的基本误差; 所述温湿度变差确定单元,用于获取由于环境温湿度引起的电流互感器的变差; 所述剩磁变差确定单元,用于获取由于剩磁引起的电流互感器的变差; 所述磁场变差确定单元,用于获取由于导体磁场引起的电流互感器的变差; 所述误差判断单元,用于利用不同二次负荷下电流互感器的基本误差、以及由于环境 温湿度、剩磁和导体磁场引起的电流互感器变差来计算得到电流互感器误差水平的实时估 计值;并判断实时估计值是否大于检修阈值; 所述输出信号单元,用于输出当实时估计值大于检修阈值时需要检修的检修信号。
10. 根据权利要求9所述的电流互感器误差水平动态检测方法,其特征在于:所述不同 二次负荷下电流互感器的基本误差计算方法是采用负荷外推法和插值法来进行;所述由于 环境温湿度、剩磁、导体磁场单独作用引起的变差是采用负荷外推法和神经元激励函数法 来进行计算。
CN201510540129.6A 2015-08-28 2015-08-28 一种电流互感器误差水平动态检测方法及系统 Expired - Fee Related CN105044649B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510540129.6A CN105044649B (zh) 2015-08-28 2015-08-28 一种电流互感器误差水平动态检测方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510540129.6A CN105044649B (zh) 2015-08-28 2015-08-28 一种电流互感器误差水平动态检测方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105044649A true CN105044649A (zh) 2015-11-11
CN105044649B CN105044649B (zh) 2018-04-20

Family

ID=54451328

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510540129.6A Expired - Fee Related CN105044649B (zh) 2015-08-28 2015-08-28 一种电流互感器误差水平动态检测方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105044649B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105487037A (zh) * 2016-01-13 2016-04-13 济南大学 一种基于电气参数的互感器故障诊断方法
CN106291432A (zh) * 2016-08-26 2017-01-04 广东电网有限责任公司佛山供电局 电流互感器饱和度的检验方法和系统
CN107390010A (zh) * 2017-08-16 2017-11-24 长园深瑞继保自动化有限公司 电流互感器拖尾电流的快速检测方法
CN109188341A (zh) * 2018-09-18 2019-01-11 南方电网科学研究院有限责任公司 电能表的现场运行误差评估方法、装置、设备及存储介质
CN109342988A (zh) * 2018-12-20 2019-02-15 广东电网有限责任公司 一种电流互感器剩磁影响测试方法、装置及系统
CN110824408A (zh) * 2019-12-05 2020-02-21 国家电网有限公司 一种pmu中互感器静动态测试系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1851495A (zh) * 2006-06-01 2006-10-25 宁波市科技园区合众电力自动化设备有限公司 一种电流互感器现场检测装置及检测方法
CN101556317A (zh) * 2009-05-14 2009-10-14 江苏省电力试验研究院有限公司 电流互感器现场检定装置的抗干扰装置
KR101079848B1 (ko) * 2010-09-09 2011-11-03 한국전력공사 계기용변성기 오차 보정 계량장치 및 계량방법
CN104569895A (zh) * 2013-10-28 2015-04-29 国家电网公司 标准电流互感器检定方法
CN104730383A (zh) * 2015-03-12 2015-06-24 国家电网公司 一种低压电流互感器综合测试装置及测试方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1851495A (zh) * 2006-06-01 2006-10-25 宁波市科技园区合众电力自动化设备有限公司 一种电流互感器现场检测装置及检测方法
CN101556317A (zh) * 2009-05-14 2009-10-14 江苏省电力试验研究院有限公司 电流互感器现场检定装置的抗干扰装置
KR101079848B1 (ko) * 2010-09-09 2011-11-03 한국전력공사 계기용변성기 오차 보정 계량장치 및 계량방법
CN104569895A (zh) * 2013-10-28 2015-04-29 国家电网公司 标准电流互感器检定方法
CN104730383A (zh) * 2015-03-12 2015-06-24 国家电网公司 一种低压电流互感器综合测试装置及测试方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王乐仁 等: "电力互感器检定规程", 《JJG 1021-2007 电力互感器检定规程 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105487037A (zh) * 2016-01-13 2016-04-13 济南大学 一种基于电气参数的互感器故障诊断方法
CN106291432A (zh) * 2016-08-26 2017-01-04 广东电网有限责任公司佛山供电局 电流互感器饱和度的检验方法和系统
CN107390010A (zh) * 2017-08-16 2017-11-24 长园深瑞继保自动化有限公司 电流互感器拖尾电流的快速检测方法
CN107390010B (zh) * 2017-08-16 2019-12-24 长园深瑞继保自动化有限公司 电流互感器拖尾电流的快速检测方法
CN109188341A (zh) * 2018-09-18 2019-01-11 南方电网科学研究院有限责任公司 电能表的现场运行误差评估方法、装置、设备及存储介质
CN109342988A (zh) * 2018-12-20 2019-02-15 广东电网有限责任公司 一种电流互感器剩磁影响测试方法、装置及系统
CN110824408A (zh) * 2019-12-05 2020-02-21 国家电网有限公司 一种pmu中互感器静动态测试系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN105044649B (zh) 2018-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105044649A (zh) 一种电流互感器误差水平动态检测方法及系统
Peppanen et al. Leveraging AMI data for distribution system model calibration and situational awareness
CN104076319B (zh) 一种数字化电能计量装置的在线误差分析系统
CN105158723B (zh) 一种数字化电能计量系统的误差评估系统及方法
CN102087347A (zh) 一种电流互感器的带电测试方法及其应用
CN102928810A (zh) 一种数字电能表准确度评估系统及其方法
CN104764985A (zh) 一种基于参数辨识估计油纸绝缘系统低频介损方法
CN106338706A (zh) 一种电能计量装置整体误差检测的方法、装置和系统
CN107942192A (zh) 一种配电设备ct自动测试方法及系统
CN101566663B (zh) 一种配电系统电压跌落源定位方法
US9910081B2 (en) Performance analysis of power grid monitors
Yamashita et al. A development of dynamic load model parameter derivation method
CN104730485A (zh) 一种gis式电流互感器测试方法
CN203069774U (zh) 一种数字电能表准确度评估系统
CN101460856B (zh) 用于确定变压器、发电机或电动机的线性电响应的方法
CN110456299B (zh) 一种电流互感器二次绕组匝间短路故障在线检测方法
CN105068035A (zh) 一种电压互感器误差水平动态检测方法及系统
Karmakar et al. Machine Learning Approach to Estimation of Internal Parameters of a Single Phase Transformer
CN108445435A (zh) 一种电能表检定装置误差在线评估方法
KR20150002914A (ko) 전력 계통의 데이터 추정 방법
CN109188334B (zh) 互感器误差检定方法及装置
Beiza et al. Fault detection and identification for voltage sag state estimation in power systems
Chen et al. A two-level online parameter identification approach
CN109581271A (zh) 一种典型低压台区用电数据快速模拟方法
Didden et al. How to connect a voltage sag-measuring device: Phase to phase or phase to neutral?

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
C06 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C10 Entry into substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180420

Termination date: 20180828

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee