CN105548944B - 一种计量装置状态检验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种效率高、且检验结果全面准确的计量装置状态检验方法。该方法通过收集计量装置的基础信息数据并实时采集计量装置的实际运行数据，对收集的数据进行分类并计算电能表运行状态值G_S、电流互感器运行状态值G_C、电压互感器运行状态值G_P、二次回路运行状态值G_D，最后计算整个计量装置的运行状态值G，通过预设的计量装置状态值与运行状态的对应关系，确定计量装置的实际状态值所对应的实际运行状态，该检验方法效率高、不会出现由于人为原因导致原本正常运行的设备发生故障、可以实现计量装置状态的全面检验，保证最后得出的检验结果准确、全面、可靠性高。适合在关口计量设备状态评估技术领域推广应用。

Description

一种计量装置状态检验方法

技术领域

本发明涉及关口计量设备状态评估技术领域，尤其是一种计量装置状态检验方法。

背景技术

为了保证电能计量装置能够正常运行及其计量数据的可靠性，通常需要对电能计量装置的运行状态进行远程估计，现有的计量装置状态检验方法大都是采用人工检验的方式，人工检验的方式需要大量的人工进行现场检验和复杂的计算过程，工作效率低；其次，人工在对电能表进行现场精度测试时，需将被检表的电流回路与标准表串联，电压回路与标准表并联，要对计量屏上的接线端子进行松开和旋紧等操作，多次以后常有接线端子松动或滑丝等现象，导致原本正常运行的设备发生故障，存在较大的故障隐患；再者，人工现场检验电能表精度时对二次回路的负荷有一定要求，即有功功率需大于10W，功率因数需大于0.5，一旦遇到负荷或功率因数过低则不能进行检验工作，导致检验工作无法顺利进行；另外，计量装置包含电能表、PT和CT及其二次回路，其中任何一个环节都会影响计量的准确性，现有的计量装置状态检验方法只重视对电能表准确性和接线正确性的检测，而互感器及其二次回路的检测常被忽视，而这部分的故障所带来的影响有时达到电能表误差的几十倍，如PT实际二次负荷在10％以下，而设计和测试范围为25％～100％，其实际误差可能会超过限值，不能实现计量装置状态的全面检验，导致最后得出的检验结果不准确，并且人工干预容易出错导致检验结果可靠性低，无法准确掌握电能计量装置的动态安全稳定性，进而也无法保证各主要计量装置安全、稳定、准确运行，缺乏对事故处理信息进行动态跟踪及分析，不能对严重故障进行动态控制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种效率高、且检验结果全面准确的计量装置状态检验方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：该计量装置状态检验方法，包括以下步骤：

A、收集计量装置的基础信息数据以及现场运行数据；

B、对数据进行分类，将数据分为以下十四类：电能表基础信息数据、电能表检测数据、电能表监测数据、电能表家族缺陷数据、电流互感器基础信息数据、电流互感器检测数据、电流互感器监测数据、电流互感器家族缺陷数据、电压互感器基础信息数据、电压互感器检测数据、电压互感器监测数据、电压互感器家族缺陷数据、二次回路检测数据、二次回路监测数据；

C、根据电能表基础信息数据、电能表检测数据、电能表监测数据、电能表家族缺陷数据计算电能表运行状态值G_S；

D、根据电流互感器基础信息数据、电流互感器检测数据、电流互感器监测数据、电流互感器家族缺陷数据计算电流互感器运行状态值G_C；

E、根据电压互感器基础信息数据、电压互感器检测数据、电压互感器监测数据、电压互感器家族缺陷数据计算电压互感器运行状态值G_P；

F、根据二次回路检测数据、二次回路监测数据计算二次回路运行状态值G_D；

G、计算计量装置的运行状态值G，通过预设的计量装置状态值与运行状态的对应关系，确定计量装置的实际状态值所对应的实际运行状态，所述G＝ω_SG_S+ω_CG_C+ω_PG_P+ω_DG_D，其中，ω_S为电能表的权值，ω_C为电流互感器的权值，ω_P为电压互感器的权值，ω_D为二次回路的权值，且ω_S+ω_C+ω_P+ω_D＝1。

进一步的是，所述权值ω_S、ω_C、ω_P、ω_D采用如下方法确定，该方法包括以下步骤：

g1、确定序关系：在{G_S、G_C、G_P、G_D}中选出比重最大的一个类型记为G₁ ^*；然后在余下的三个类型中选出比重最大的一个类型记为G₂ ^*；在余下的两个类型中选出比重最大的一个类型记为G₃ ^*，经过三次选择后最后剩下的类型记为G₄ ^*，其序关系为G₁ ^*＞G₂ ^*＞G₃ ^*＞G₄ ^*，其中G₁ ^*＞G₂ ^*表示类型G₁ ^*的比重要大于或不小于G₂ ^*，由此来确定G_S、G_C、G_P、G_D的序关系；

g2、相邻类型比重大小的比值判断：相邻类型G_k-1 ^*与G_k ^*之间的比重大小之比G_k-1 ^*/G_k ^*＝η_k，k＝4，3，2，根据G_k-1与G_k的比重大小，η_k的取值范围为1.0-1.8；

g3、比例系数计算：将g2步骤得出η_k值带入如下公式：

即可计算出G₁ ^*、G₂ ^*、G₃ ^*、G₄ ^*的权值向量ω＝[ω₁,ω₂,ω₃,ω₄]，ω₁、ω₂、ω₃、ω₄对应G₁ ^*、G₂ ^*、G₃ ^*、G₄ ^*的权值，根据确定的序关系便可以对应得出ω_S、ω_C、ω_P、ω_D的值。

进一步的是，所述电能表运行状态值G_S采用如下公式计算得出，G_S＝B_S×T_S×M_S×F_S；

B_S＝B_S1+B_{S6_S11}+B_S3+B_S5+B_S4+B_S10；

其中，S_1-1、S_1-2、S_1-3分别为电能表实验室检定选定3个负荷点的基本误差值；

B_{S6_S11}＝20-2S₆×S₁₁，S₆为电能表运行年数，当电能表安装在变电站控制室时S₁₁＝0.6，当电能表安装在出线间隔计量柜时S₁₁＝0.8，当电能表安装在配电房时S₁₁＝1，当电能表安装在室内计量箱时S₁₁＝1.2，当电能表安装在户外计量箱时S₁₁＝1.5；

S₃为同批次合格电能表在U_n、I_n、cosj＝1时基本误差的标准偏差，

B_S5＝20×(1-S₅)，S₅为同批次电能表运行故障率，S₅＝因表计质量问题退出运行电能表数量/批次电能表总数量；

B_S4＝10×(1-S₄)；S₄为同厂家电能表不合格退货批次率：S₄＝不合格电能表退货批次数量/所供电能表总批次数量；

如果在一年内发生过破坏电能表的行为B_S10＝0；否则B_S10＝10；

其中，S₂为电能表周期检验误差值，当T_S2<0时，T_S2＝0；

S₁₂为电能表在线监测误差值，当T_S12<0时，T_S12＝0；

S₁₃为电能表在线监测误差的标准差，当S₁₃<0.4×限值时，T_S13＝1；当S₁₃≥0.4×限值时，当T_S13<0时，T_S13＝0；

M_S＝0.85×M_S8×M_S9+0.05×M_S14×M_S15×M_S16×M_S17×M_S18+0.1×M_S19×M_S20；

S₈为电能表电量异常数量；

S₉为电能表时钟异常数量；

S₁₄为电能表电压电流异常数量；

S₁₅为电能表异常用电数量；

S₁₆为电能表负荷异常数量；

S₁₇为电能表接线异常数量；

S₁₈为电能表参变量异常数量；

S_19z＝主表电量/副表电量，S_19f＝副表电量/主表电量；当S_19f＝0或S_19z＝0时，M_S19＝1；

S_20uz＝主表电压/副表电压，S_20uf＝副表电压/主表电压；S_20iz＝主表电流/副表电流，S_20if＝副表电流/主表电流；当S_20uf＝0且S_20uz＝0时，M_S20＝1；当S_20if＝0且S_20iz＝0时，M_S20＝1；

其中，N为家族电能表总数量；n(1≤n≤N)为发生该家族缺陷的电能表数量，S₇为电能表家族缺陷取值。

B_C＝B_C1+B_C6+B_C3+B_C5+B_C4；

其中，

C_1-1A、C_1-2A、C_1-3A、C_1-4A、C_1-5A分别为电流互感器实验室检定选定5个负荷点的比值差，C_1-1B、C_1-2B、C_1-3B、C_1-4B、C_1-5B分别为电流互感器实验室检定选定5个负荷点的相位差；

B_C6＝20-C₆，C₆为电流互感器运行年数；

C_3A为同批次合格电流互感器在U_n、I_n、cosj＝1时基本比值差的标准偏差，C_3B为同批次合格电流互感器在U_n、I_n、cosj＝1时基本相位差的标准偏差

B_C5＝20×(1-C₅)，C₅为同批次电流互感器运行故障率，C₅＝因质量问题退出运行电流互感器数量/批次电流互感器总数量；

B_C4＝10×(1-C₄)，C₄为同厂家电流互感器不合格退货批次率：C₄＝不合格电流互感器退货批次数量/所供电流互感器总批次数量；

其中，C_2-iA为电流互感器现场实负荷检验的比值差，C_2-iB为电流互感器现场实负荷检验的相位差，当T_C2i<0时，T_C2i＝0，i＝1,2,…5；

C₈为电流互感器的在线监测比值差，当T_C8<0时，T_C8＝0；

C₉为电流互感器的在线监测相位差，当T_C9<0时，T_C9＝0；

C_10A为电流互感器的在线监测比值差的标准差，C_10B为电流互感器的在线监测相位差的标准差，当C_10A<0.1×限值且C_10B<0.1×限值时，T_C10＝1；否则，当T_C10<0时，T_C10＝0；

M_C＝M_C11；C₁₁为电流互感器在线监测异常事件数量；

N为家族电流互感器总数量；n(1≤n≤N)为发生该家族缺陷的电流互感器数，C₇为电流互感器家族缺陷取值。

B_P＝B_P1+B_P6+B_P3+B_P5+B_P4；

P_1-1A、P_1-2A、P_1-3A分别为电压互感器实验室检定选定3个负荷点的比值差，P_1-1B、P_1-2B、P_1-3B分别为电压互感器实验室检定选定3个负荷点的相位差；

B_P6＝20-P₆，P₆为电压互感器运行年数；

P_3A为同批次合格电压互感器在U_n、I_n、cosj＝1时基本比值差的标准偏差，P_3B为同批次合格电压互感器在U_n、I_n、cosj＝1时基本相位差的标准偏差，

B_P5＝20×(1-P₅)，P₅为同批次电压互感器运行故障率，P₅＝因质量问题退出运行电压互感器数量/批次电压互感器总数量；

B_P4＝10×(1-P₄)，P₄为同厂家电压互感器不合格退货批次率：P₄＝不合格电压互感器退货批次数量/所供电压互感器总批次数量；

其中，P_2-iA为电压互感器现场实负荷检验的比值差，P_2-iB为电压互感器现场实负荷检验的相位差，当T_P2i<0时，T_P2i＝0，i＝1,2,3；

当T_P8<0时，T_P8＝0，P₈为电压互感器在线监测比值差；

当T_P9<0时，T_P9＝0，P₉为电压互感器在线监测相位差；

P_10A为电压互感器在线监测比值差的标准差，P_10B为电压互感器在线监测相位差的标准差，当P_10A<0.2×限值且P_10B<0.2×限值时，T_P10＝1；否则，当T_P10<0时，T_P10＝0；

P₁₁为电压互感器过电压异常事件数量；

P₁₂为电压互感器过电流异常事件数量；

P₁₃为电压互感器外电场异常事件数量；

P₁₄为电压互感器一次导体磁场异常事件数量；

P₁₅为电压互感器频率异常事件数量；

其中，N为家族电压互感器总数量；n(1≤n≤N)为发生该家族缺陷的电压互感器数量，P₇为电压互感器家族缺陷取值。

进一步的是，所述二次回路运行状态值G_D采用如下公式计算得出；

其中，

D_1A为现场实负荷检验的二次回路压降同相分量值，D_1B为现场实负荷检验的二次回路压降正交分量值；

当T_D2<0时，T_D2＝0；D₂为在线监测的二次回路压降相对值；

D₃为在线监测的二次回路压降相对值的标准差，当D₃<0.2×限值时，T_D3＝1；当D₃≥0.2×限值时，当T_D3<0时，T_D3＝0；

M_D＝M_D4；

D₄为在线监测的二次压降越限的异常事件次数。

本发明的有益效果：该计量装置状态检验方法通过收集计量装置的基础信息数据以及现场运行数据，对收集的数据进行分类并计算电能表运行状态值G_S、电流互感器运行状态值G_C、电压互感器运行状态值G_P、二次回路运行状态值G_D，最后计算整个计量装置的运行状态值G，通过预设的计量装置状态值与运行状态的对应关系，确定计量装置的实际状态值所对应的实际运行状态，该检验方法是通过对数据的分析得出计量装置的运行状态，无需人工进行现场检验，效率高；其次，减少了人工的干预，不会出现由于人为原因导致原本正常运行的设备发生故障，设备故障隐患较低；再者，该检验方法考虑了对电能表、电流互感器和电压互感器及其二次回路的状态检验，可以实现计量装置状态的全面检验，保证最后得出的检验结果准确、全面、可靠性高，可以准确掌握电能计量装置的动态安全稳定性，进而保证各主要计量装置安全、稳定、准确运行，能够对事故处理信息进行动态跟踪及分析，从而对严重故障进行动态控制。

具体实施方式

本发明所述的计量装置状态检验方法，包括以下步骤：

A、收集计量装置的基础信息数据以及现场运行数据；计量装置的基础信息数据可以通过现有的计量生产调度平台(MDS)获得，计量生产调度平台(MDS)汇集了计量装置供货前全性能、到货后样品比对、抽检、全检等各环节检定误差数据，各供应商中标批次、到货批次、退货批次信息及运行环节出现的故障情况，在收集计量装置的基础信息数据时，只需调用计量生产调度平台存储的相关数据即可；计量装置的现场运行数据可以通过现有的用电信息采集系统获取，用电信息采集系统可实现计量装置的计量电量、运行工况和事件记录等各类数据的采集监测，其中，在线监测与智能诊断模块可通过对采集数据、事件的比对分析和数据挖掘，对电能表的运行情况进行诊断和分析，及时发现电量、负荷等异常情况，在收集计量装置的现场运行数据时，只需调用用电信息采集系统采集的相关数据即可；

B、对数据进行分类，将数据分为以下十四类：电能表基础信息数据、电能表检测数据、电能表监测数据、电能表家族缺陷数据、电流互感器基础信息数据、电流互感器检测数据、电流互感器监测数据、电流互感器家族缺陷数据、电压互感器基础信息数据、电压互感器检测数据、电压互感器监测数据、电压互感器家族缺陷数据、二次回路检测数据、二次回路监测数据；

C、根据电能表基础信息数据、电能表检测数据、电能表监测数据、电能表家族缺陷数据计算电能表运行状态值G_S；

D、根据电流互感器基础信息数据、电流互感器检测数据、电流互感器监测数据、电流互感器家族缺陷数据计算电流互感器运行状态值G_C；

E、根据电压互感器基础信息数据、电压互感器检测数据、电压互感器监测数据、电压互感器家族缺陷数据计算电压互感器运行状态值G_P；

F、根据二次回路检测数据、二次回路监测数据计算二次回路运行状态值G_D；

G、计算计量装置的运行状态值G，通过预设的计量装置状态值与运行状态的对应关系，确定计量装置的实际状态值所对应的实际运行状态，所述G＝ω_SG_S+ω_CG_C+ω_PG_P+ω_DG_D，其中，ω_S为电能表的权值，ω_C为电流互感器的权值，ω_P为电压互感器的权值，ω_D为二次回路的权值，且ω_S+ω_C+ω_P+ω_D＝1。

计量装置状态值与运行状态的对应关系如下表所示：

计量装置状态检验方法通过收集计量装置的基础信息数据以及现场运行数据，对收集的数据进行分类并计算电能表运行状态值G_S、电流互感器运行状态值G_C、电压互感器运行状态值G_P、二次回路运行状态值G_D，最后计算整个计量装置的运行状态值G，通过预设的计量装置状态值与运行状态的对应关系，确定计量装置的实际状态值所对应的实际运行状态，该检验方法是通过对数据的分析得出计量装置的运行状态，无需人工进行现场检验，效率高；其次，减少了人工的干预，不会出现由于人为原因导致原本正常运行的设备发生故障，设备故障隐患较低；再者，该检验方法考虑了对电能表、电流互感器和电压互感器及其二次回路的状态检验，可以实现计量装置状态的全面检验，保证最后得出的检验结果准确、全面、可靠性高，可以准确掌握电能计量装置的动态安全稳定性，进而保证各主要计量装置安全、稳定、准确运行，能够对事故处理信息进行动态跟踪及分析，从而对严重故障进行动态控制。

在上述实施方式中，所述权值ω_S、ω_C、ω_P、ω_D可以采用经典层次分析法得出，但是，这种方法不易构造出满足一致性要求的判别阵，因此，本发明提供了一种简单有效的方法来确定权值ω_S、ω_C、ω_P、ω_D，该方法包括以下步骤：

g1、确定序关系：在{G_S、G_C、G_P、G_D}中选出比重最大的一个类型记为G₁ ^*；然后在余下的三个类型中选出比重最大的一个类型记为G₂ ^*；在余下的两个类型中选出比重最大的一个类型记为G₃ ^*，经过三次选择后最后剩下的类型记为G₄ ^*，其序关系为G₁ ^*＞G₂ ^*＞G₃ ^*＞G₄ ^*，其中G₁ ^*＞G₂ ^*表示类型G₁ ^*的比重要大于或不小于G₂ ^*，由此来确定G_S、G_C、G_P、G_D的序关系；

g2、相邻类型比重大小的比值判断：相邻类型G_k-1 ^*与G_k ^*之间的比重大小之比G_k-1 ^*/G_k ^*＝η_k，k＝4，3，2，根据G_k-1与G_k的比重大小，η_k的取值范围为1.0-1.8；η_k判断的取值规则如下所述：

g3、比例系数计算：将g2步骤得出η_k值带入如下公式：

即可计算出G₁ ^*、G₂ ^*、G₃ ^*、G₄ ^*的权值向量ω＝[ω₁,ω₂,ω₃,ω₄]，ω₁、ω₂、ω₃、ω₄对应G₁ ^*、G₂ ^*、G₃ ^*、G₄ ^*的权值，根据确定的序关系便可以对应得出ω_S、ω_C、ω_P、ω_D的值。

所述电能表运行状态值G_S采用如下公式计算得出，G_S＝B_S×T_S×M_S×F_S；

B_S＝B_S1+B_{S6_S11}+B_S3+B_S5+B_S4+B_S10，B_S为电能表基础状态值，该状态值反映电能表设备本身的性能好坏；

其中，S_1-1、S_1-2、S_1-3分别为电能表实验室检定选定3个负荷点的基本误差值，这些状态量可反映电能表固有计量性能的好坏，所述3个负荷点可根据实际需要选取，通常情况下，S_1-1为U_n、I_n、cosj＝1时的误差值，S_1-2为U_n、0.05I_n、cosj＝0.5时的误差值，S_1-3为U_n、I_max、cosj＝1时的误差值；限值是指准确度等级为0.2S的有功电能表对应的误差限值，取值为0.2；

B_{S6_S11}＝20-2S₆×S₁₁，S₆为电能表运行年数，最小分辨力为0.5年，且采取只舍不进原则，如0-5.9个月为0年、6-11.9个月为0.5年，该状态量反映运行时间对电能表故障率的影响；当电能表安装在变电站控制室时S₁₁＝0.6，当电能表安装在出线间隔计量柜时S₁₁＝0.8，当电能表安装在配电房时S₁₁＝1，当电能表安装在室内计量箱时S₁₁＝1.2，当电能表安装在户外计量箱时S₁₁＝1.5；

S₃为同批次合格电能表在U_n、I_n、cosj＝1时基本误差的标准偏差，该状态量反映批次电能表质量控制的好坏，限值是指准确度等级为0.2S的有功电能表对应的误差限值，取值为0.2；；

B_S5＝20×(1-S₅)，S₅为同批次电能表运行故障率，S₅＝因表计质量问题退出运行电能表数量/批次电能表总数量，该状态量反映运行电能表批次质量的好坏；

B_S4＝10×(1-S₄)；S₄为同厂家电能表不合格退货批次率：S₄＝不合格电能表退货批次数量/所供电能表总批次数量，该状态量反映电能表制造厂家的信誉、管理和质量水平；

如果在一年内发生过破坏电能表的行为B_S10＝0；否则B_S10＝10，该状态量反映电能表用户是否发生过窃电等影响信誉的行为；

T_S反映现场检测电能表运行误差的状态值，

其中，S₂为电能表周期检验误差值，当T_S2<0时，T_S2＝0；

S₁₂为电能表在线监测误差值，当T_S12<0时，T_S12＝0；

S₁₃为电能表在线监测误差标准差，当S₁₃<0.4×限值时，T_S13＝1；当S₁₃≥0.4×限值时，当T_S13<0时，T_S13＝0；

通过周期检验误差与在线监测误差，以时间和负荷两个维度衡量，分散性、平均值、长期负荷率在哪个点占主要比例、多个点取不同比例得到最终的误差值，其周期性至少为一天，监测点至少为一个，该状态量反映电能表运行计量性能的好坏，限值是指准确度等级为0.2S的有功电能表对应的误差限值，取值为0.2；

M_S＝0.85×M_S8×M_S9+0.05×M_S14×M_S15×M_S16×M_S17×M_S18+0.1×M_S19×M_S20，M_S是电能表运行异常的状态值，该状态值反映电能表运行是否异常；

S₈为电能表电量异常数量，该状态量反映电能表实时运行情况，可以由MDS系统与用电信息采集系统定时同步异常信息，其电量异常数量是指两次电能表运行状态值计算期间在线监测发现的电能表电量异常数量；

S₉为电能表时钟异常数量，该状态量反映电能表实时运行情况可以由MDS系统与用电信息采集系统定时同步异常信息，其时钟异常数量是指两次电能表运行状态值计算期间在线监测发现的电能表时钟异常数量；

S₁₄为电能表电压电流异常数量，该状态量反映电能表实时运行情况，包括电压断相、越限、不平衡、电流失流、不平衡以及高供高计B相异常，其电压电流异常数量是指两次电能表运行状态值计算期间在线监测发现的电能表电压电流异常数量，其中主要异常事件及判断方法如下表所示：

S₁₅为电能表异常用电数量，该状态量反映的异常类型包括电能表开盖、计量门开闭、恒定磁场干扰，其异常用电数量是指两次电能表运行状态值计算期间在线监测发现的电能表异常用电数量；

S₁₆为电能表负荷异常数量，该状态量反映电能表实时运行情况，包括需量超限、电流过流，其负荷异常数量是指两次电能表运行状态值计算期间在线监测发现的电能表负荷异常数量，其中主要异常事件及判断方法如下表所示：

S₁₇为电能表接线异常数量，该状态量反映电能表实时运行情况，包括反向电量异常、相序异常，其接线异常数量是指两次电能表运行状态值计算期间在线监测发现的电能表接线异常数量；

S₁₈为电能表参变量异常数量，该状态量反映电能表实时运行情况，包括温度、非法编程、时钟电池电压、停电抄表电池电压，其参变量异常数量是指两次电能表运行状态值计算期间在线监测发现的电能表参变量异常数量；

S_19z＝主表电量/副表电量，S_19f＝副表电量/主表电量；当S_19f＝0或S_19z＝0时，M_S19＝1；

S_20uz＝主表电压/副表电压，S_20uf＝副表电压/主表电压；S_20iz＝主表电流/副表电流，S_20if＝副表电流/主表电流；当S_20uf＝0且S_20uz＝0时，M_S20＝1；当S_20if＝0且S_20iz＝0时，M_S20＝1；

其中，N为家族电能表总数量；n(1≤n≤N)为发生该家族缺陷的电能表数量，S₇为电能表家族缺陷取值，经确认由设计、和/或材质、和/或工艺、和/或软件等共性因素导致的电能表缺陷称为家族缺陷，该状态量反映运行电能表发生故障的隐患大小；电能表家族缺陷S₇的取值如下表所示：

利用上述方法计算出的电能表运行状态值G_S准确、全面、可靠性高，可以准确掌握电能表的动态安全稳定性，进而保证电能表安全、稳定、准确运行，能够对电能表事故处理信息进行动态跟踪及分析，从而对电能表严重故障进行动态控制。

所述电流互感器运行状态值G_C采用如下公式计算得出，

B_C＝B_C1+B_C6+B_C3+B_C5+B_C4，B_C为电流互感器基础状态值，该状态值反映电流互感器设备本身的性能好坏；

其中，

C_1-1A、C_1-2A、C_1-3A、C_1-4A、C_1-5A分别为电流互感器实验室检定选定5个负荷点的比值差，C_1-1B、C_1-2B、C_1-3B、C_1-4B、C_1-5B分别为电流互感器实验室检定选定5个负荷点的相位差，这些状态量可反映电流互感器固有计量性能的好坏；所述5个负荷点可根据实际需要选取，通常情况下，C_1-1A为U_n、1.2I_n、cos＝1时的比值差，C_1-1B为U_n、1.2I_n、cosj＝1时的相位差；C_1-2A为U_n、I_n、cosj＝1时的比值差，C_1-2B为U_n、I_n、cosj＝1时的相位差，C_1-3A为U_n、0.2I_n、cosj＝1的比值差，C_1-3B为U_n、0.2I_n、cosj＝1的相位差，C_1-4A为U_n、0.05I_n、cosj＝1时的比值差，C_1-4B为U_n、0.05I_n、cosj＝1时的相位差，C_1-5A为U_n、0.01I_n、cosj＝1时的比值差，C_1-5B为U_n、0.01I_n、cosj＝1时的相位差，限值是指准确度等级为0.2S的有功电流互感器对应的误差限值，取值为0.2；

B_C6＝20-C₆，C₆为电流互感器运行年数，，最小分辨力为0.5年，且采取只舍不进原则，如0-5.9个月为0年、6-11.9个月为0.5年，该状态量反映运行时间对电流互感器故障率的影响；

C_3A为同批次合格电流互感器在U_n、I_n、cosj＝1时基本比值差的标准偏差，C_3B为同批次合格电流互感器在U_n、I_n、cosj＝1时基本相位差的标准偏差该状态量反映批次电流互感器质量控制的好坏，限值是指准确度等级为0.2S的有功电流互感器对应的误差限值，取值为0.2；

B_C5＝20×(1-C₅)，C₅为同批次电流互感器运行故障率，C₅＝因质量问题退出运行电流互感器数量/批次电流互感器总数量，该状态量反映运行电流互感器批次质量的好坏；

B_C4＝10×(1-C₄)，C₄为同厂家电流互感器不合格退货批次率：C₄＝不合格电流互感器退货批次数量/所供电流互感器总批次数量，该状态量反映电流互感器制造厂家的信誉、管理和质量水平；

其中，C_2-iA为电流互感器现场实负荷检验的比值差，C_2-iB为电流互感器现场实负荷检验的相位差，当T_C2i<0时，T_C2i＝0，i＝1,2,…5；通常情况下，周期检测1.2I_n、I_n、0.2I_n、0.05I_n、0.01I_n共5个负荷点的比值差C_2-iA，通常情况下，周期检测1.2I_n、I_n、0.2I_n、0.05I_n、0.01I_n共5个负荷点的相位差C_2-iB，限值是指准确度等级为0.2S的有功电流互感器对应的误差限值，取值为0.2；

C₈为电流互感器的在线监测比值差，该状态量反映电流互感器实时误差情况，当T_C8<0时，T_C8＝0；C₈为实际经常负荷区间的在线监测电流互感器比值差绝对值的平均值，根据前面多个评分周期(取5个)的一次电流均值和标准差δ_x，确定实际的经常负荷区间选择当前评分周期内经常负荷区间的n个误差监测点，计算区间内比值差均值即为C₈；若n为0则取前一评分周期的监测比值差，限值是指准确度等级为0.2S的有功电流互感器对应的误差限值，取值为0.2；

C₉为电流互感器的在线监测相位差，该状态量反映电流互感器实时误差情况，当T_C9<0时，T_C9＝0；C₉为实际经常负荷区间的在线监测电流互感器相位差绝对值的平均值，根据前面多个评分周期(取5个)的一次电流均值和标准差δ_x，确定实际的经常负荷区间选择当前评分周期内经常负荷区间的n个误差监测点，计算区间内相位差均值即为C₉；若n为0则取前一评分周期的监测相位差，限值是指准确度等级为0.2S的有功电流互感器对应的误差限值，取值为0.2；

C_10A为电流互感器的在线监测比值差的标准差，C_10B为电流互感器的在线监测相位差的标准差，当C_10A<0.1×限值且C_10B<0.1×限值时，T_C10＝1；否则，当T_C10<0时，T_C10＝0；限值是指准确度等级为0.2S的有功电流互感器对应的误差限值，取值为0.2；

M_C＝M_C11；M_C是电流互感器运行异常的状态值，该状态值反映电流互感器运行是否异常，C₁₁为电流互感器在线监测异常事件数量，其异常事件数量是指两次电流互感器运行状态值计算期间在线监测发现的电流互感器环境温度、相对湿度、频率、二次负荷、波形畸变、剩磁、临近导体磁场的异常事件数量，主要异常事件及判断条件如下表所示；

N为家族电流互感器总数量；n(1≤n≤N)为发生该家族缺陷的电流互感器数，C₇为家族电流互感器缺陷取值，电流互感器家族缺陷C₇取值如下表所示：

缺陷	家族缺陷C7取值
		对电流互感器计量性能无大影响，突发恶化风险小	86％～100％
对电流互感器计量性能有一定影响，可监测	51％～85％
		对电流互感器计量性能有一定影响，不可监测	16％～50％
对电流互感器计量性能有影响。	0～15％

利用上述方法计算出的电流互感器运行状态值G_C准确、全面、可靠性高，可以准确掌握电流互感器的动态安全稳定性，进而保证电流互感器安全、稳定、准确运行，能够对电流互感器事故处理信息进行动态跟踪及分析，从而对电流互感器严重故障进行动态控制。

B_P＝B_P1+B_P6+B_P3+B_P5+B_P4，B_P为电压互感器基础状态值，该状态值反映电压互感器设备本身的性能好坏；

P_1-1A、P_1-2A、P_1-3A分别为电压互感器实验室检定选定3个负荷点的比值差，P_1-1B、P_1-2B、P_1-3B分别为电压互感器实验室检定选定3个负荷点的相位差；这些状态量可反映电压互感器固有计量性能的好坏；所述3个负荷点可根据实际需要选取，通常情况下，P_1-1A为0.8Un、In、的比值差，P_1-1B为0.8Un、In、的相位差，P_1-2A为1Un、In、时的比值差，P_1-2B为1Un、In、时的相位差，P_1-3A为1.2Un、In、时的比值差，P_1-3B为1.2Un、In、时的相位差，限值是指准确度等级为0.2S的有功电压互感器对应的误差限值，取值为0.2；

B_P6＝20-P₆，P₆为电压互感器运行年数，最小分辨力为0.5年，且采取只舍不进原则，如0-5.9个月为0年、6-11.9个月为0.5年，该状态量反映运行时间对电压互感器故障率的影响；

P_3A为同批次合格电压互感器在U_n、I_n、cosj＝1时基本比值差的标准偏差，P_3B为同批次合格电压互感器在U_n、I_n、cosj＝1时基本相位差的标准偏差，该状态量反映批次电压互感器质量控制的好坏，限值是指准确度等级为0.2S的有功电压互感器对应的误差限值，取值为0.2；

B_P5＝20×(1-P₅)，P₅为同批次电压互感器运行故障率，P₅＝因质量问题退出运行电压互感器数量/批次电压互感器总数量，该状态量反映运行电压互感器批次质量的好坏；

B_P4＝10×(1-P₄)，P₄为同厂家电压互感器不合格退货批次率：P₄＝不合格电压互感器退货批次数量/所供电压互感器总批次数量，该状态量反映电压互感器制造厂家的信誉、管理和质量水平；

其中，P_2-iA为电压互感器现场实负荷检验的比值差，P_2-iB为电压互感器现场实负荷检验的相位差，当T_P2i<0时，T_P2i＝0，i＝1,2,3；通常情况下，周期检测0.8U_n、I_n、1.2I_n共3个负荷点的比值差P_2-iA，通常情况下，周期检测0.8U_n、I_n、1.2I_n共3个负荷点的相位差P_2-iB，限值是指准确度等级为0.2S的有功电压互感器对应的误差限值，取值为0.2；

当T_P8<0时，T_P8＝0，P₈为电压互感器在线监测比值差；该状态量反映电压互感器实时误差情况，可以根据二次负荷监测数据，在线估计电压互感器比值差，限值是指准确度等级为0.2S的有功电压互感器对应的误差限值，取值为0.2；

当T_P9<0时，T_P9＝0，P₉为电压互感器在线监测相位差；该状态量反映电压互感器实时误差情况，可以根据二次负荷监测数据，在线估计电压互感器相位差，限值是指准确度等级为0.2S的有功电压互感器对应的误差限值，取值为0.2；

P_10A为电压互感器在线监测比值差的标准差，P_10B为电压互感器在线监测相位差的标准差，当P_10A<0.2×限值且P_10B<0.2×限值时，T_P10＝1；否则，当T_P10<0时，T_P10＝0，限值是指准确度等级为0.2S的有功电压互感器对应的误差限值，取值为0.2；

M_P是电压互感器运行异常的状态值，该状态值反映电压互感器运行是否异常；

P₁₁为电压互感器过电压异常事件数量，其异常事件数量是指两次电压互感器运行状态值计算期间在线监测发现的雷击、系统短路、接地等产生的过电压侵入电压互感器的事件数量；

P₁₂为电压互感器过电流异常事件数量，其异常事件数量是指两次电压互感器运行状态值计算期间在线监测发现的雷击、系统短路、接地等产生的过电流侵入电压互感器的事件数量；

P₁₃为电压互感器外电场异常事件数量，其异常事件数量是指两次电压互感器运行状态值计算期间在线监测发现的电压互感器外电场异常事件数量；

P₁₄为电压互感器一次导体磁场异常事件数量，其异常事件数量是指两次电压互感器运行状态值计算期间在线监测发现的电压互感器一次导体磁场异常事件数量；

P₁₅为电压互感器频率异常事件数量，其异常事件数量是指两次电压互感器运行状态值计算期间在线监测发现的电压互感器频率异常事件数量；

其中，N为家族电压互感器总数量；n(1≤n≤N)为发生该家族缺陷的电压互感器数量，P₇为电压互感器家族缺陷取值，电压互感器家族缺陷P₇取值如下表所示：

利用上述方法计算出的电压互感器运行状态值G_P准确、全面、可靠性高，可以准确掌握电压互感器的动态安全稳定性，进而保证电压互感器安全、稳定、准确运行，能够对电压互感器事故处理信息进行动态跟踪及分析，从而对电压互感器严重故障进行动态控制。

所述二次回路运行状态值G_D采用如下公式计算得出，

其中，

D_1A为现场实负荷检验的二次回路压降同相分量值，D_1B为现场实负荷检验的二次回路压降正交分量，该状态量反映二次回路实时误差情况，限值是指二次回路对应的误差限值，取值为0.2；

当T_D2<0时，T_D2＝0；D₂为在线监测的二次回路压降相对值，该状态量反映二次回路实时误差情况，限值是指二次回路对应的误差限值，取值为0.2；

D₃为在线监测的二次回路压降相对值的标准差，当D₃<0.2×限值时，T_D3＝1；当D₃≥0.2×限值时，当T_D3<0时，T_D3＝0，限值是指二次回路对应的误差限值，取值为0.2；

M_D＝M_D4；M_D是二次回路运行异常的状态值，该状态值反映二次回路运行是否异常；

D₄为在线监测的二次压降越限的异常事件次数，该状态量反映二次回路实时运行情况，其异常事件数量是指两次二次回路运行状态值计算期间在线监测发现的二次压降越限的异常事件数量。

利用上述方法计算出的二次回路运行状态值G_D准确、全面、可靠性高，可以准确掌握二次回路的动态安全稳定性，进而保证二次回路安全、稳定、准确运行，能够对二次回路事故处理信息进行动态跟踪及分析，从而对二次回路严重故障进行动态控制。

Claims (6)

1.一种计量装置状态检验方法，其特征在于包括以下步骤：

A、收集计量装置的基础信息数据以及现场运行数据；

B、对数据进行分类，将数据分为以下十四类：电能表基础信息数据、电能表检测数据、电能表监测数据、电能表家族缺陷数据、电流互感器基础信息数据、电流互感器检测数据、电流互感器监测数据、电流互感器家族缺陷数据、电压互感器基础信息数据、电压互感器检测数据、电压互感器监测数据、电压互感器家族缺陷数据、二次回路检测数据、二次回路监测数据；

C、根据电能表基础信息数据、电能表检测数据、电能表监测数据、电能表家族缺陷数据计算电能表运行状态值G_S；

D、根据电流互感器基础信息数据、电流互感器检测数据、电流互感器监测数据、电流互感器家族缺陷数据计算电流互感器运行状态值G_C；

E、根据电压互感器基础信息数据、电压互感器检测数据、电压互感器监测数据、电压互感器家族缺陷数据计算电压互感器运行状态值G_P；

F、根据二次回路检测数据、二次回路监测数据计算二次回路运行状态值G_D；

G、计算计量装置的运行状态值G，通过预设的计量装置状态值与运行状态的对应关系，确定计量装置的实际状态值所对应的实际运行状态，所述G＝ω_SG_S+ω_CG_C+ω_PG_P+ω_DG_D，其中，ω_S为电能表的权值，ω_C为电流互感器的权值，ω_P为电压互感器的权值，ω_D为二次回路的权值，且ω_S+ω_C+ω_P+ω_D＝1。

2.如权利要求1所述的计量装置状态检验方法，其特征在于：所述权值ω_S、ω_C、ω_P、ω_D采用如下方法确定，该方法包括以下步骤：

g1、确定序关系：在{G_S、G_C、G_P、G_D}中选出比重最大的一个类型记为G₁ ^*；然后在余下的三个类型中选出比重最大的一个类型记为G₂ ^*；在余下的两个类型中选出比重最大的一个类型记为G₃ ^*，经过三次选择后最后剩下的类型记为G₄ ^*，其序关系为G₁ ^*＞G₂ ^*＞G₃ ^*＞G₄ ^*，其中G₁ ^*＞G₂ ^*表示类型G₁ ^*的比重要大于或不小于G₂ ^*，由此来确定G_S、G_C、G_P、G_D的序关系；

g2、相邻类型比重大小的比值判断：相邻类型G_k-1 ^*与G_k ^*之间的比重大小之比G_k-1 ^*/G_k ^*＝η_k，k＝4，3，2，根据G_k-1与G_k的比重大小，η_k的取值范围为1.0-1.8；η_k判断的取值规则如下所述：当类型G_k-1 ^*与类型G_k ^*具有同样的比重时，η_k的取值范围为1.0，当类型G_k-1 ^*的比重稍微高于类型G_k ^*的比重时，η_k的取值范围为1.2，当类型G_k-1 ^*的比重明显高于类型G_k ^*的比重时，η_k的取值范围为1.4，当类型G_k-1 ^*的比重强烈高于类型G_k ^*的比重时，η_k的取值范围为1.6，当类型G_k-1 ^*的比重极端高于类型G_k ^*的比重时，η_k的取值范围为1.8，η_k的两相邻判断的中值为1.1、1.3、1.5、1.7；

g3、比例系数计算：将g2步骤得出η_k值带入如下公式：

其中，m＝4

即可计算出G₁ ^*、G₂ ^*、G₃ ^*、G₄ ^*的权值向量ω＝[ω₁,ω₂,ω₃,ω₄]，ω₁、ω₂、ω₃、ω₄对应G₁ ^*、G₂ ^*、G₃ ^*、G₄ ^*的权值，根据确定的序关系便可以对应得出ω_S、ω_C、ω_P、ω_D的值。

3.如权利要求2所述的计量装置状态检验方法，其特征在于：所述电能表运行状态值G_S采用如下公式计算得出，G_S＝B_S×T_S×M_S×F_S；

B_S＝B_S1+B_{S6_S11}+B_S3+B_S5+B_S4+B_S10；

其中，S_1-1、S_1-2、S_1-3分别为电能表实验室检定选定3个负荷点的基本误差值；限值是指准确度等级为0.2S的有功电能表对应的误差限值；

B_{S6_S11}＝20-2S₆×S₁₁，S₆为电能表运行年数，当电能表安装在变电站控制室时S₁₁＝0.6，当电能表安装在出线间隔计量柜时S₁₁＝0.8，当电能表安装在配电房时S₁₁＝1，当电能表安装在室内计量箱时S₁₁＝1.2，当电能表安装在户外计量箱时S₁₁＝1.5；

S₃为同批次合格电能表在U_n、I_n、cosj＝1时基本误差的标准偏差，限值是指准确度等级为0.2S的有功电能表对应的误差限值；

B_S5＝20×(1-S₅)，S₅为同批次电能表运行故障率，S₅＝因表计质量问题退出运行电能表数量/批次电能表总数量；

B_S4＝10×(1-S₄)；S₄为同厂家电能表不合格退货批次率：S₄＝不合格电能表退货批次数量/所供电能表总批次数量；

如果在一年内发生过破坏电能表的行为B_S10＝0；否则B_S10＝10；

其中，S₂为电能表周期检验误差值，当T_S2<0时，T_S2＝0；限值是指准确度等级为0.2S的有功电能表对应的误差限值；

S₁₂为电能表在线监测误差值，当T_S12<0时，T_S12＝0；限值是指准确度等级为0.2S的有功电能表对应的误差限值；

S₁₃为电能表在线监测误差的标准差，当S₁₃<0.4×限值时，T_S13＝1；当S₁₃≥0.4×限值时，当T_S13<0时，T_S13＝0；限值是指准确度等级为0.2S的有功电能表对应的误差限值；

M_S＝0.85×M_S8×M_S9+0.05×M_S14×M_S15×M_S16×M_S17×M_S18+0.1×M_S19×M_S20；

S₈为电能表电量异常数量；

S₉为电能表时钟异常数量；

S₁₄为电能表电压电流异常数量；

S₁₅为电能表异常用电数量；

S₁₆为电能表负荷异常数量；

S₁₇为电能表接线异常数量；

S₁₈为电能表参变量异常数量；

S_19z＝主表电量/副表电量，S_19f＝副表电量/主表电量；当S_19f＝0或S_19z＝0时，M_S19＝1；

S_20uz＝主表电压/副表电压，S_20uf＝副表电压/主表电压；S_20iz＝主表电流/副表电流，S_20if＝副表电流/主表电流；当S_20uf＝0且S_20uz＝0时，M_S20＝1；当S_20if＝0且S_20iz＝0时，M_S20＝1；

其中，N为家族电能表总数量；n为发生该家族缺陷的电能表数量，其中1≤n≤N，S₇为电能表家族缺陷取值。

4.如权利要求3所述的计量装置状态检验方法，其特征在于：所述电流互感器运行状态值G_C采用如下公式计算得出，

B_C＝B_C1+B_C6+B_C3+B_C5+B_C4；

其中，

C_1-1A、C_1-2A、C_1-3A、C_1-4A、C_1-5A分别为电流互感器实验室检定选定5个负荷点的比值差，C_1-1B、C_1-2B、C_1-3B、C_1-4B、C_1-5B分别为电流互感器实验室检定选定5个负荷点的相位差；限值是指准确度等级为0.2S的有功电流互感器对应的误差限值；

B_C6＝20-C₆，C₆为电流互感器运行年数；

C_3A为同批次合格电流互感器在U_n、I_n、cosj＝1时基本比值差的标准偏差，C_3B为同批次合格电流互感器在U_n、I_n、cosj＝1时基本相位差的标准偏差限值是指准确度等级为0.2S的有功电流互感器对应的误差限值；

B_C5＝20×(1-C₅)，C₅为同批次电流互感器运行故障率，C₅＝因质量问题退出运行电流互感器数量/批次电流互感器总数量；

B_C4＝10×(1-C₄)，C₄为同厂家电流互感器不合格退货批次率：C₄＝不合格电流互感器退货批次数量/所供电流互感器总批次数量；

其中，C_2-iA为电流互感器现场实负荷检验的比值差，C_2-iB为电流互感器现场实负荷检验的相位差，当T_C2i<0时，T_C2i＝0，i＝1,2,…5；限值是指准确度等级为0.2S的有功电流互感器对应的误差限值；

C₈为电流互感器的在线监测比值差，当T_C8<0时，T_C8＝0；限值是指准确度等级为0.2S的有功电流互感器对应的误差限值；

C₉为电流互感器的在线监测相位差，当T_C9<0时，T_C9＝0；限值是指准确度等级为0.2S的有功电流互感器对应的误差限值；

C_10A为电流互感器的在线监测比值差的标准差，C_10B为电流互感器的在线监测相位差的标准差，当C_10A<0.1×限值且C_10B<0.1×限值时，T_C10＝1；否则，当T_C10<0时，T_C10＝0；限值是指准确度等级为0.2S的有功电流互感器对应的误差限值；

M_C＝M_C11；C₁₁为电流互感器在线监测异常事件数量；

N为家族电流互感器总数量；n为发生该家族缺陷的电流互感器数，其中1≤n≤N，C₇为电流互感器家族缺陷取值。

5.如权利要求4所述的计量装置状态检验方法，其特征在于：所述电压互感器运行状态值G_P采用如下公式计算得出，

B_P＝B_P1+B_P6+B_P3+B_P5+B_P4；

P_1-1A、P_1-2A、P_1-3A分别为电压互感器实验室检定选定3个负荷点的比值差，P_1-1B、P_1-2B、P_1-3B分别为电压互感器实验室检定选定3个负荷点的相位差；限值是指准确度等级为0.2S的有功电压互感器对应的误差限值；

B_P6＝20-P₆，P₆为电压互感器运行年数；

P_3A为同批次合格电压互感器在U_n、I_n、cosj＝1时基本比值差的标准偏差，P_3B为同批次合格电压互感器在U_n、I_n、cosj＝1时基本相位差的标准偏差，限值是指准确度等级为0.2S的有功电压互感器对应的误差限值；

B_P5＝20×(1-P₅)，P₅为同批次电压互感器运行故障率，P₅＝因质量问题退出运行电压互感器数量/批次电压互感器总数量；

B_P4＝10×(1-P₄)，P₄为同厂家电压互感器不合格退货批次率：P₄＝不合格电压互感器退货批次数量/所供电压互感器总批次数量；

其中，P_2-iA为电压互感器现场实负荷检验的比值差，P_2-iB为电压互感器现场实负荷检验的相位差，当T_P2i<0时，T_P2i＝0，i＝1,2,3；限值是指准确度等级为0.2S的有功电压互感器对应的误差限值；

当T_P8<0时，T_P8＝0，P₈为电压互感器在线监测比值差；限值是指准确度等级为0.2S的有功电压互感器对应的误差限值；

当T_P9<0时，T_P9＝0，P₉为电压互感器在线监测相位差；限值是指准确度等级为0.2S的有功电压互感器对应的误差限值；

P_10A为电压互感器在线监测比值差的标准差，P_10B为电压互感器在线监测相位差的标准差，当P_10A<0.2×限值且P_10B<0.2×限值时，T_P10＝1；否则，当T_P10<0时，T_P10＝0；限值是指准确度等级为0.2S的有功电压互感器对应的误差限值；

P₁₁为电压互感器过电压异常事件数量；

P₁₂为电压互感器过电流异常事件数量；

P₁₃为电压互感器外电场异常事件数量；

P₁₄为电压互感器一次导体磁场异常事件数量；

P₁₅为电压互感器频率异常事件数量；

其中，N为家族电压互感器总数量；n为发生该家族缺陷的电压互感器数量，其中1≤n≤N，P₇为电压互感器家族缺陷取值。

6.如权利要求5所述的计量装置状态检验方法，其特征在于：所述二次回路运行状态值G_D采用如下公式计算得出；

其中，

D_1A为现场实负荷检验的二次回路压降同相分量值，D_1B为现场实负荷检验的二次回路压降正交分量值；限值是指二次回路对应的误差限值；

当T_D2<0时，T_D2＝0；D₂为在线监测的二次回路压降相对值；限值是指二次回路对应的误差限值；

D₃为在线监测的二次回路压降相对值的标准差，当D₃<0.2×限值时，T_D3＝1；当D₃≥0.2×限值时，当T_D3<0时，T_D3＝0；限值是指二次回路对应的误差限值；

M_D＝M_D4；

D₄为在线监测的二次压降越限的异常事件次数。