CN106546943B - 一种计量误差和变损自测的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于电能计量技术领域，提供了一种计量误差和变损自测的方法和装置，所述方法包括至少一个已知整体误差的电能计量装置作为误差标准器、进线电能计量装置、出线电能计量装置和变压器，其中，电能从进线线路输入变压器，由所述进线电能计量装置完成电能计量；所述电能经过变压后通过一个或者多个出线线路输出，并由一个或者多个出线电能计量装置完成电能计量。本发明实施例通过引入已知整体误差的误差标准器，进一步将所述误差标准器接入拥有多个电能计量装置的变电站，并利用经过变损的进线电能等于出线电能之和的能量关系，求解出各电能计量装置的整体误差和变损。

Description

一种计量误差和变损自测的方法和装置

技术领域

本发明属于电能计量技术领域，尤其涉及一种计量误差和变损自测的方法和装置。

背景技术

变电站是一种使用越来越多的供电方式和设备。以下的两个问题对于变电站而言是非常重要的：一、电能计量装置的准确性牵涉到电能买卖双方的经济利益，弄清楚电能计量误差是一件重要的工作。二、变电站的变压器损耗(以下简称“变损”)关系到节能和变电站运行状态评估，是电力部门非常关注的问题。同时，准确滴侧准电能计量误差(以下简称“误差测试”)和变损又是一件技术上难度较大的工作。特别地，计量误差和变损变化量的实时测量和检测是一件特别困难、没有成熟技术的难题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种计量误差和变损自测的方法和装置，以解决现有技术的问题。

本发明实施例是这样实现的，有一方面本发明实施例提供了一种具备计量误差和变损自测功能的变电站，包括至少一个已知整体误差的电能计量装置作为误差标准器、进线电能计量装置和出线电能计量装置，其中，电能从进线线路输入变电站，由所述进线电能计量装置完成电能计量；所述电能经过变压后通过一个或者多个出线线路输出变电站，并由一个或者多个出线电能计量装置完成电能计量，具体的：

所述变电站连接至少一个误差标准器，各电能计量装置采集各自所在线路的电能相关数据，并将所述电能相关数据上报给整体误差计算装置；

所述整体误差计算装置根据接收到的所述变电站中各电能计量装置上报的电能相关数据求解各电能计量装置的整体误差和变损。

优选的，所述整体误差计算装置根据接收到的所述变电站中各电能计量装置上报的电能相关数据求解各电能计量装置的整体误差和变损，具体包括：

所述整体误差计算装置接收所述变电站中各电能计量装置上报的电能值，通过所述电能值建立包含进线电能计量装置整体误差、出线电能计量装置整体误差和变损误差作为变量，包含误差标准器误差值作为已知常数的方程式；

所述整体误差计算装置根据多次接收的各电能计量装置上报的电能值或者根据各电能计量装置上报的归属于不同时间段的电能值建立由所述方程式构成的方程组；通过解所述方程组，计算得到各电能计量装置的整体误差和相应变损值。

优选的，所述整体误差计算装置根据接收到的所述变电站中各电能计量装置上报的电能相关数据求解各电能计量装置的整体误差和变损，具体包括：

所述整体误差计算装置接收所述变电站中各电能计量装置上报的电能值和对应电流值，依据线路电流大小不同分段累加得到的各电流分段下的电能量累加值；通过所述电能量累加值建立包含进线电能计量装置整体误差、出线电能计量装置整体误差和变损误差作为变量，包含误差标准器误差值作为已知常数的方程式；

所述整体误差计算装置根据多次接收的各电能计量装置上报的电能相关数据或者根据各电能计量装置上报的归属于不同时间段的电能相关数据建立由所述方程式构成的方程组；通过解所述方程组，计算得到各电能计量装置在各电流分段下的整体误差和相应变损值。

优选的，所述整体误差计算装置根据接收到的所述变电站中各电能计量装置上报的电能相关数据求解各电能计量装置的整体误差和变损，具体包括：

所述整体误差计算装置接收所述变电站中各电能计量装置上报的电能值和对应电流分段信息，依据所述电流分段信息分段累加得到的各电流分段下的电能量累加值；通过所述电能量累加值建立包含进线电能计量装置整体误差、出线电能计量装置整体误差和变损误差作为变量，包含误差标准器误差值作为已知常数的方程式；

所述整体误差计算装置根据多次接收的各电能计量装置上报的电能相关数据或者根据各电能计量装置上报的归属于不同时间段的电能相关数据建立由所述方程式构成的方程组；通过解所述方程组，计算得到各电能计量装置在各电流分段下的整体误差和相应变损值。

优选的，使用所述方法测算得到的所述电能计量装置的计量误差是整体误差，所述整体误差是电能计量装置运行状态下的、按照线路负荷电流大小分段考量的误差，具体包括：由电能计量芯片及其电路、电流传感器和电压传感器三者造成的误差总和，还包括由其他影响因素造成的误差总和；其中，其他影响因素造成的误差总和包括：三者所处的电磁环境对自身影响所造成的误差，以及由三者相互间连线和干扰造成的误差。

优选的，所述建立包含进线电能计量装置整体误差、出线电能计量装置整体误差和变损误差作为变量，包含误差标准器误差值作为已知常数的方程式，具体包括：

同一时段内的进线电能计量装置计量的电能值在经过其进线电能计量装置整体误差和进线变损误差校准后的值与一个或者多个出线电能计量装置计量的电能值在经过其出线电能计量装置整体误差和对应出线变损误差校准后的值之和相等，得到电能守恒等式；

其中，误差标准器根据其接入变电站的接线方式，以替换与其串接的出线电能计量装置或者进线电能计量装置的方式代入所述电能守恒等式获得所述方程式。

优选的，所述的整体误差计算装置，具体包括：所述的电能计量装置、电能信息采集器或终端、集中抄表器、各类具有通信和/或有计算能力的智能设备。

优选的，所述的误差标准器的接入方式具体包括：将所述误差标准器和所述变电站中的任一进线线路、出线线路电能计量装置做串、并行连接，或者，专门为所述误差标准器在所述待测量变压器和用电负载或者新的电源进线之间增设一条新的线路，并以所述误差标准器作为其电能计量装置。

优选的，所述变电站中作为误差标准器的电能计量装置的构成，具体包括：

误差标准器由电能计量芯片电路板、电流传感器和电压传感器构成；其中，电能计量芯片电路板和所述电流传感器、电压传感器被安装在一个能够屏蔽外来电磁干扰的壳体内。

优选的，所述误差标准器、进线电能计量装置和出线电能计量装置被安装在箱式变电站内，所述箱式变电站内安装有变压器，变压器到用户端的出线口设置有所述电能计量装置。

另一方面，本发明实施例还提供了一种计量误差和变损自测的方法，包括至少一个已知整体误差的电能计量装置作为误差标准器、进线电能计量装置、出线电能计量装置和变压器，其中，电能从进线线路输入变压器，由所述进线电能计量装置完成电能计量；所述电能经过变压后通过一个或者多个出线线路输出，并由一个或者多个出线电能计量装置完成电能计量，具体的：

所述变压器的输入端和/或输出端连接至少一个误差标准器，各电能计量装置采集各自所在线路的电能相关数据，并将所述电能相关数据上报给整体误差计算装置；

所述整体误差计算装置根据接收到的所述各电能计量装置上报的电能相关数据求解各电能计量装置的整体误差和变损。

优选的，所述整体误差计算装置根据接收到的所述各电能计量装置上报的电能相关数据求解各电能计量装置的整体误差和变损，具体包括：

所述整体误差计算装置接收所述各电能计量装置上报的电能值，通过所述电能值建立包含进线电能计量装置整体误差、出线电能计量装置整体误差和变损误差作为变量，包含误差标准器误差值作为已知常数的方程式；

所述整体误差计算装置根据多次接收的各电能计量装置上报的电能值或者根据各电能计量装置上报的归属于不同时间段的电能值建立由所述方程式构成的方程组；通过解所述方程组，计算得到各电能计量装置的整体误差和相应变损值。

优选的，所述整体误差计算装置根据接收到的所述各电能计量装置上报的电能相关数据求解各电能计量装置的整体误差和变损，具体包括：

所述整体误差计算装置接收所述各电能计量装置上报的电能值和对应电流值，依据线路电流大小不同分段累加得到的各电流分段下的电能量累加值；通过所述电能量累加值建立包含进线电能计量装置整体误差、出线电能计量装置整体误差和变损误差作为变量，包含误差标准器误差值作为已知常数的方程式；

所述整体误差计算装置根据多次接收的各电能计量装置上报的电能相关数据或者根据各电能计量装置上报的归属于不同时间段的电能相关数据建立由所述方程式构成的方程组；通过解所述方程组，计算得到各电能计量装置在各电流分段下的整体误差和相应变损值。

优选的，所述整体误差计算装置根据接收到的所述各电能计量装置上报的电能相关数据求解各电能计量装置的整体误差和变损，具体包括：

所述整体误差计算装置接收所述各电能计量装置上报的电能值和对应电流分段信息，依据所述电流分段信息分段累加得到的各电流分段下的电能量累加值；通过所述电能量累加值建立包含进线电能计量装置整体误差、出线电能计量装置整体误差和变损误差作为变量，包含误差标准器误差值作为已知常数的方程式；

所述整体误差计算装置根据多次接收的各电能计量装置上报的电能相关数据或者根据各电能计量装置上报的归属于不同时间段的电能相关数据建立由所述方程式构成的方程组；通过解所述方程组，计算得到各电能计量装置在各电流分段下的整体误差和相应变损值。

优选的，使用所述方法测算得到的所述电能计量装置的计量误差是整体误差，所述整体误差是电能计量装置运行状态下的、按照线路负荷电流大小分段考量的误差，具体包括：由电能计量芯片及其电路、电流传感器和电压传感器三者造成的误差总和，还包括由其他影响因素造成的误差总和；其中，其他影响因素造成的误差总和包括：三者所处的电磁环境对自身影响所造成的误差，以及由三者相互间连线和干扰造成的误差。

优选的，所述的整体误差计算装置，具体包括：所述的电能计量装置、电能信息采集器或终端、集中抄表器、各类具有通信和/或有计算能力的智能设备。

优选的，所述的误差标准器的接入方式具体包括：将所述误差标准器和所述变压器中的任一进线线路、出线线路电能计量装置做串、并行连接，或者，或者，专门为所述误差标准器在所述待测量变压器和用电负载或者新的电源进线之间增设一条新的线路，并以所述误差标准器作为其电能计量装置。

优选的，所述误差标准器、进线电能计量装置和出线电能计量装置被安装在箱式变电站内，所述箱式变电站内安装有变压器，变压器到用户端的出线口设置有所述电能计量装置。

本发明实施例提供的一种计量误差和变损自测的方法和装置的有益效果包括：本发明实施例通过引入已知整体误差的误差标准器，进一步将所述误差标准器接入拥有多个电能计量装置的变电站，并利用经过变损的进线电能等于出线电能之和的能量关系，求解出各电能计量装置的整体误差和变损。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种计量误差和变损自测的方法流程图；

图2是本发明实施例提供的一种计量误差和变损自测的方法流程图；

图3是本发明实施例提供的一种计量误差和变损自测的方法和装置的原理图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一

本发明实施例提供的一种具备计量误差和变损自测功能的变电站，包括至少一个已知整体误差的电能计量装置作为误差标准器、进线电能计量装置和出线电能计量装置，其中，电能从进线线路输入变电站，由所述进线电能计量装置完成电能计量；所述电能经过变压后通过一个或者多个出线线路输出变电站，并由一个或者多个出线电能计量装置完成电能计量，具体的：

所述变电站连接至少一个误差标准器，各电能计量装置采集各自所在线路的电能相关数据，并将所述电能相关数据上报给整体误差计算装置。

其中，各电能计量装置包括连接上的至少一个误差标准器，在本发明各实施例中，若没有特殊说明，“各电能计量装置”的描述方式包含所述至少一个误差标准器。

其中，所述的误差标准器的接入方式具体包括：将所述误差标准器和所述变电站中的任一进线线路、出线线路电能计量装置做串、并行连接，或者，专门为所述误差标准器在所述待测量变压器和用电负载或者新的电源进线之间增设一条新的线路，并以所述误差标准器作为其电能计量装置。

所述整体误差计算装置根据接收到的所述变电站中各电能计量装置上报的电能相关数据求解各电能计量装置的整体误差和变损。

本发明实施例通过引入已知整体误差的误差标准器，进一步将所述误差标准器接入拥有多个电能计量装置的变电站，并利用经过变损的进线电能等于出线电能之和的能量关系，求解出各电能计量装置的整体误差和变损。

结合本发明实施例，存在一种优选的实现方案，其中，所述整体误差计算装置根据接收到的所述变电站中各电能计量装置上报的电能相关数据求解各电能计量装置的整体误差和变损，具体包括：

所述整体误差计算装置接收所述变电站中各电能计量装置上报的电能值，通过所述电能值建立包含进线电能计量装置整体误差、出线电能计量装置整体误差和变损误差作为变量，包含误差标准器误差值作为已知常数的方程式；

所述整体误差计算装置根据多次接收的各电能计量装置上报的电能值或者根据各电能计量装置上报的归属于不同时间段的电能值建立由所述方程式构成的方程组；通过解所述方程组，计算得到各电能计量装置的整体误差和相应变损值。

在本实现方案中，变压器的变损不随电流值的改变而改变，或者说其改变的量可以忽略不计，因此，在本实现方案中，优选的根据预设的处于同一时间段的电能值，构建所述方程式。

结合本发明实施例，存在一种优选的实现方案，其中，所述整体误差计算装置根据接收到的所述变电站中各电能计量装置上报的电能相关数据求解各电能计量装置的整体误差和变损，具体包括：

所述整体误差计算装置接收所述变电站中各电能计量装置上报的电能值和对应电流值，依据线路电流大小不同分段累加得到的各电流分段下的电能量累加值；通过所述电能量累加值建立包含进线电能计量装置整体误差、出线电能计量装置整体误差和变损误差作为变量，包含误差标准器误差值作为已知常数的方程式；

所述整体误差计算装置根据多次接收的各电能计量装置上报的电能相关数据或者根据各电能计量装置上报的归属于不同时间段的电能相关数据建立由所述方程式构成的方程组；通过解所述方程组，计算得到各电能计量装置在各电流分段下的整体误差和相应变损值。

本实现方案考虑了电能计量装置在不同的工作电流下存在不同的整体误差值，并进一步将同一时段内各电能计量装置上报的电能值中，依据对应记录下的工作电流，拆分成一段或者多段，从而构建所述方程式。本实现方案增加了计算复杂度，但是，进一步的增加了计算整体误差的准确度。可选的，变压器的线损在不同的工作电流下也存在不同的线损值。

结合本发明实施例，存在一种优选的实现方案，其中，所述整体误差计算装置根据接收到的所述变电站中各电能计量装置上报的电能相关数据求解各电能计量装置的整体误差和变损，具体包括：

所述整体误差计算装置接收所述变电站中各电能计量装置上报的电能值和对应电流分段信息，依据所述电流分段信息分段累加得到的各电流分段下的电能量累加值；通过所述电能量累加值建立包含进线电能计量装置整体误差、出线电能计量装置整体误差和变损误差作为变量，包含误差标准器误差值作为已知常数的方程式；

所述整体误差计算装置根据多次接收的各电能计量装置上报的电能相关数据或者根据各电能计量装置上报的归属于不同时间段的电能相关数据建立由所述方程式构成的方程组；通过解所述方程组，计算得到各电能计量装置在各电流分段下的整体误差和相应变损值。

本实现方案考虑了电能计量装置在不同的工作电流下存在不同的整体误差值，并进一步将同一时段内各电能计量装置上报的电能值中，依据对应记录下的工作电流，拆分成一段或者多段，从而构建所述方程式。本实现方案增加了计算复杂度，但是，进一步的增加了计算整体误差的准确度。可选的，变压器的线损在不同的工作电流下也存在不同的线损值。

相比较上一个实现方案，本实现方案中的工作电流是由各电能计量装置在采集时就分析出相应的分段信息，并转发给整体误差计算装置，从而减小了整体误差计算装置的计算量。

结合本发明实施例，存在一种优选的实现方案，其中，使用所述方法测算得到的所述电能计量装置的计量误差是整体误差，所述整体误差是电能计量装置运行状态下的、按照线路负荷电流大小分段考量的误差，具体包括：由电能计量芯片及其电路、电流传感器和电压传感器三者造成的误差总和，还包括由其他影响因素造成的误差总和；其中，其他影响因素造成的误差总和包括：三者所处的电磁环境对自身影响所造成的误差，以及由三者相互间连线和干扰造成的误差。

结合本发明实施例，存在一种优选的实现方案，其中，所述建立包含进线电能计量装置整体误差、出线电能计量装置整体误差和变损误差作为变量，包含误差标准器误差值作为已知常数的方程式，具体包括：

同一时段内的进线电能计量装置计量的电能值在经过其进线电能计量装置整体误差和进线变损误差校准后的值与一个或者多个出线电能计量装置计量的电能值在经过其出线电能计量装置整体误差和对应出线变损误差校准后的值之和相等，得到电能守恒等式；

其中，误差标准器根据其接入变电站的接线方式，以替换与其串接的出线电能计量装置或者进线电能计量装置的方式代入所述电能守恒等式获得所述方程式。

结合本发明实施例，存在一种优选的实现方案，其中，所述的整体误差计算装置，具体包括：所述的电能计量装置、电能信息采集器或终端、集中抄表器、各类具有通信和/或有计算能力的智能设备。

结合本发明实施例，存在一种优选的实现方案，其中，所述变电站中作为误差标准器的电能计量装置的构成，具体包括：

误差标准器由电能计量芯片电路板、电流传感器和电压传感器构成；其中，电能计量芯片电路板和所述电流传感器、电压传感器被安装在一个能够屏蔽外来电磁干扰的壳体内。

结合本发明实施例，存在一种优选的实现方案，其中，所述误差标准器、进线电能计量装置和出线电能计量装置被安装在箱式变电站内，所述箱式变电站内安装有变压器，变压器到用户端的出线口设置有所述电能计量装置。

实施例二

如图1所示为本发明实施例提供的一种计量误差和变损自测的方法和装置方法，其特征在于，所述方法包括至少一个已知整体误差的电能计量装置作为误差标准器、进线电能计量装置、出线电能计量装置和变压器，其中，电能从进线线路输入变压器，由所述进线电能计量装置完成电能计量；所述电能经过变压后通过一个或者多个出线线路输出，并由一个或者多个出线电能计量装置完成电能计量，具体的：

在步骤201中，所述变压器的输入端和/或输出端连接至少一个误差标准器。

其中，各电能计量装置包括连接上的至少一个误差标准器，在本发明各实施例中，若没有特殊说明，“各电能计量装置”的描述方式包含所述至少一个误差标准器。

其中，所述的误差标准器的接入方式具体包括：将所述误差标准器和所述变压器中的任一进线线路、出线线路电能计量装置做串、并行连接，或者，专门为所述误差标准器在所述待测量变压器和用电负载或者新的电源进线之间增设一条新的线路，并以所述误差标准器作为其电能计量装置。

在步骤202中，各电能计量装置采集各自所在线路的电能相关数据，并将所述电能相关数据上报给整体误差计算装置。

在步骤203中，所述整体误差计算装置根据接收到的所述各电能计量装置上报的电能相关数据求解各电能计量装置的整体误差和变损。

本发明实施例通过引入已知整体误差的误差标准器，进一步将所述误差标准器接入拥有多个电能计量装置的变电站，并利用经过变损的进线电能等于出线电能之和的能量关系，求解出各电能计量装置的整体误差和变损。

结合本发明实施例，存在一种优选的实现方案，其中，所述整体误差计算装置根据接收到的所述各电能计量装置上报的电能相关数据求解各电能计量装置的整体误差和变损，具体包括：

所述整体误差计算装置接收所述各电能计量装置上报的电能值，通过所述电能值建立包含进线电能计量装置整体误差、出线电能计量装置整体误差和变损误差作为变量，包含误差标准器误差值作为已知常数的方程式；

所述整体误差计算装置根据多次接收的各电能计量装置上报的电能值或者根据各电能计量装置上报的归属于不同时间段的电能值建立由所述方程式构成的方程组；通过解所述方程组，计算得到各电能计量装置的整体误差和相应变损值。

在本实现方案中，变压器的变损不随电流值的改变而改变，或者说其改变的量可以忽略不计，因此，在本实现方案中，优选的根据预设的处于同一时间段的电能值，构建所述方程式。

结合本发明实施例，存在一种优选的实现方案，其中，所述整体误差计算装置根据接收到的所述各电能计量装置上报的电能相关数据求解各电能计量装置的整体误差和变损，具体包括：

所述整体误差计算装置接收所述各电能计量装置上报的电能值和对应电流值，依据线路电流大小不同分段累加得到的各电流分段下的电能量累加值；通过所述电能量累加值建立包含进线电能计量装置整体误差、出线电能计量装置整体误差和变损误差作为变量，包含误差标准器误差值作为已知常数的方程式；

所述整体误差计算装置根据多次接收的各电能计量装置上报的电能相关数据或者根据各电能计量装置上报的归属于不同时间段的电能相关数据建立由所述方程式构成的方程组；通过解所述方程组，计算得到各电能计量装置在各电流分段下的整体误差和相应变损值。

本实现方案考虑了电能计量装置在不同的工作电流下存在不同的整体误差值，并进一步将同一时段内各电能计量装置上报的电能值中，依据对应记录下的工作电流，拆分成一段或者多段，从而构建所述方程式。本实现方案增加了计算复杂度，但是，进一步的增加了计算整体误差的准确度。可选的，变压器的线损在不同的工作电流下也存在不同的线损值。

结合本发明实施例，存在一种优选的实现方案，其中，所述整体误差计算装置根据接收到的所述各电能计量装置上报的电能相关数据求解各电能计量装置的整体误差和变损，具体包括：

所述整体误差计算装置接收所述各电能计量装置上报的电能值和对应电流分段信息，依据所述电流分段信息分段累加得到的各电流分段下的电能量累加值；通过所述电能量累加值建立包含进线电能计量装置整体误差、出线电能计量装置整体误差和变损误差作为变量，包含误差标准器误差值作为已知常数的方程式；

所述整体误差计算装置根据多次接收的各电能计量装置上报的电能相关数据或者根据各电能计量装置上报的归属于不同时间段的电能相关数据建立由所述方程式构成的方程组；通过解所述方程组，计算得到各电能计量装置在各电流分段下的整体误差和相应变损值。

本实现方案考虑了电能计量装置在不同的工作电流下存在不同的整体误差值，并进一步将同一时段内各电能计量装置上报的电能值中，依据对应记录下的工作电流，拆分成一段或者多段，从而构建所述方程式。本实现方案增加了计算复杂度，但是，进一步的增加了计算整体误差的准确度。可选的，变压器的线损在不同的工作电流下也存在不同的线损值。

相比较上一个实现方案，本实现方案中的工作电流是由各电能计量装置在采集时就分析出相应的分段信息，并转发给整体误差计算装置，从而减小了整体误差计算装置的计算量。

结合本发明实施例，存在一种优选的实现方案，其中，使用所述方法测算得到的所述电能计量装置的计量误差是整体误差，所述整体误差是电能计量装置运行状态下的、按照线路负荷电流大小分段考量的误差，具体包括：由电能计量芯片及其电路、电流传感器和电压传感器三者造成的误差总和，还包括由其他影响因素造成的误差总和；其中，其他影响因素造成的误差总和包括：三者所处的电磁环境对自身影响所造成的误差，以及由三者相互间连线和干扰造成的误差。

结合本发明实施例，存在一种优选的实现方案，其中，所述建立包含进线电能计量装置整体误差、出线电能计量装置整体误差和变损误差作为变量，包含误差标准器误差值作为已知常数的方程式，具体包括：

同一时段内的进线电能计量装置计量的电能值在经过其进线电能计量装置整体误差和进线变损误差校准后的值与一个或者多个出线电能计量装置计量的电能值在经过其出线电能计量装置整体误差和对应出线变损误差校准后的值之和相等，得到电能守恒等式；

其中，误差标准器的接线方式，包括以替换与其串接的出线电能计量装置或者进线电能计量装置的方式代入所述电能守恒等式获得所述方程式。

结合本发明实施例，存在一种优选的实现方案，其中，所述的整体误差计算装置，具体包括：所述的电能计量装置、电能信息采集器或终端、集中抄表器、各类具有通信和/或有计算能力的智能设备。

结合本发明实施例，存在一种优选的实现方案，其中，所述作为误差标准器的电能计量装置的构成，具体包括：

误差标准器由电能计量芯片电路板、电流传感器和电压传感器构成；其中，电能计量芯片电路板和所述电流传感器、电压传感器被安装在一个能够屏蔽外来电磁干扰的壳体内。

结合本发明实施例，存在一种优选的实现方案，其中，所述误差标准器、进线电能计量装置和出线电能计量装置被安装在箱式变电站内，所述箱式变电站内安装有变压器，变压器到用户端的出线口设置有所述电能计量装置。

实施例三

本实施例从计算原理和计算方法角度，阐述如何就实施例一中所涉及的变电站中，求解各电能计量装置的整体误差和变损。在本实施例中，整体误差计算装置中已经接收各电能计量装置上报的电能数据，并存储有足够长时间、足够量的电能数据，其计算原理和过程具体阐述如下：

根据变电站中进线电能量等于出线电能量与所属变电站的变损之和的原理，如图2所示具体包括以下步骤：

在步骤301中，将指定时间内由所述进线电能计量装置记录的电能数据和由所述出线电能计量装置记录的电能数据，结合各自在所述负荷电流段下的误差值变量以及所设的系统能耗变量，构造能量平衡方程式，读N次系统的电流数据可以形成N个方程并构成方程组；所述能量平衡方程组包括各电能计量装置在各负荷电流段下的误差值变量；

在步骤302中，整体误差计算装置获取存储的各电能计量装置在相应负荷电流段中电能数据。

在步骤303中，将所述电能数据依据其对应的负荷电流分段，代入能量平衡方程组中作为相应误差值变量的系数，构造方程式和方程组，使用误差标准器的已知误差，求解所述能量平衡方程组，得到各电能计量装置在各负荷等级中的误差值，进而得到所述的变损值。

实施例四

本实施在实施例一和实施例二公开的内容基础上，通过涉及具体实现参数的环境，阐述如何计算变损。在本实施例中，假设变电站是一路10kV进线,两路0.4kV出线。变电站原理图如图3所示：

W₁(1+X₁)*(1+X_S)＝W₂(1+X₂)+W₃(1+X₃)

其中,W_i＝1,2,3是变压器高低压侧电能计量装置的电能量读数；X_i＝1,2,3是W_i＝1,2,3所在的电能计量装置的误差；X_s是变压器损耗电能与高压侧输入电能的的一个比例值。

根据能量守恒定律，高压侧输入的电能等于中、低压输出的电能与变损之和。数学上可以写为：

W₁(1+X₁)(1+X_s)＝W₂(1+X₂)+W₃(1+X₃) (1)

如果用式(1)构成方程式乃至方程组，得到的方程组就会是一个齐次方程，这个齐次方程租无法得出一组“唯一解”。

本方法是通过“给定一个电能计量装置的误差为“已知””，破坏方程之间的“相关性”，从而使得方程组能够得到“唯一解”。具体地，在实际测量的时候，我们把高、中、低任一电压侧的电能计量装置的误差测试准确，这样我们就可以得到一个已知的误差X_i，不失一般性，我们假设高压侧电能计量装置的误差X₁是已知的误差，将式(1)整理一下，可以得到：

W₁X_s+W₁X₁X_s-W₂X₂-W₃X₃＝(W₂+W₃-W₁-W₁X₁) (2)

式(2)是一个有三个未知数X₂，X₃和X_s的方程式。如果，我们把高、中、低侧的电能计量装置电能量读数连续读三次，读得：W₁₁，W₁₂，W₁₃；W₂₁，W₂₂，W₂₃；和W₃₁，W₃₂，W₃₃；将这三组读数代入到式(2)，可以得到一个三元二次方程组。这个方程组是有解的，而且，可以得到一组“唯一解”。这组唯一解就是：

X₂——中压侧电能计量装置的整体误差；

X₃——低压侧电能计量装置的整体误差；

X_s——变损比例值＝变压器损耗能耗/高压侧输入电能量；

考虑到变压器是损耗是非线性的，可以考虑利用输入端“电流分段”读取电能数据的方法，检测电能计量装置的真实的整体误差。在测准了电能计量装置的误差的同时，变压器损耗也就可以精准地测取了。

本领域普通技术人员还可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，包括ROM/RAM、磁盘、光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种计量误差和变损自测的方法，其特征在于，所述方法包括至少一个已知整体误差的电能计量装置作为误差标准器、进线电能计量装置、出线电能计量装置和变压器，其中，电能从进线线路输入变压器，由所述进线电能计量装置完成电能计量；所述电能经过变压后通过一个或者多个出线线路输出，并由一个或者多个出线电能计量装置完成电能计量，具体的：

所述变压器的输入端和/或输出端连接至少一个误差标准器，各电能计量装置采集各自所在线路的电能相关数据，并将所述电能相关数据上报给整体误差计算装置；

所述整体误差计算装置根据接收到的所述各电能计量装置上报的电能相关数据求解各电能计量装置的整体误差和变损，具体地，所述整体误差计算装置接收所述各电能计量装置上报的电能值和对应电流值，依据线路电流大小不同分段累加得到的各电流分段下的电能量累加值；通过所述电能量累加值建立包含进线电能计量装置整体误差、出线电能计量装置整体误差和变损误差作为变量，包含误差标准器误差值作为已知常数的方程式；

所述整体误差计算装置根据多次接收的各电能计量装置上报的电能相关数据或者根据各电能计量装置上报的归属于不同时间段的电能相关数据建立由所述方程式构成的方程组；通过解所述方程组，计算得到各电能计量装置在各电流分段下的整体误差和相应变损值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述整体误差计算装置根据接收到的所述各电能计量装置上报的电能相关数据求解各电能计量装置的整体误差和变损，具体包括：

所述整体误差计算装置接收所述各电能计量装置上报的电能值，通过所述电能值建立包含进线电能计量装置整体误差、出线电能计量装置整体误差和变损误差作为变量，包含误差标准器误差值作为已知常数的方程式；

所述整体误差计算装置根据多次接收的各电能计量装置上报的电能值或者根据各电能计量装置上报的归属于不同时间段的电能值建立由所述方程式构成的方程组；通过解所述方程组，计算得到各电能计量装置的整体误差和相应变损值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述整体误差计算装置根据接收到的所述各电能计量装置上报的电能相关数据求解各电能计量装置的整体误差和变损，具体包括：

所述整体误差计算装置接收所述各电能计量装置上报的电能值和对应电流分段信息，依据所述电流分段信息分段累加得到的各电流分段下的电能量累加值；通过所述电能量累加值建立包含进线电能计量装置整体误差、出线电能计量装置整体误差和变损误差作为变量，包含误差标准器误差值作为已知常数的方程式；

所述整体误差计算装置根据多次接收的各电能计量装置上报的电能相关数据或者根据各电能计量装置上报的归属于不同时间段的电能相关数据建立由所述方程式构成的方程组；通过解所述方程组，计算得到各电能计量装置在各电流分段下的整体误差和相应变损值。

4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，使用所述方法测算得到的所述电能计量装置的计量误差是整体误差，所述整体误差是电能计量装置运行状态下的、按照线路负荷电流大小分段考量的误差，具体包括：

由电能计量芯片及其电路、电流传感器和电压传感器三者造成的误差总和，还包括由其他影响因素造成的误差总和；其中，其他影响因素造成的误差总和包括：三者所处的电磁环境对自身影响所造成的误差，以及由三者相互间连线和干扰造成的误差。

5.根据权利要求2-3任一所述的方法，其特征在于，所述建立包含进线电能计量装置整体误差、出线电能计量装置整体误差和变损误差作为变量，包含误差标准器误差值作为已知常数的方程式，具体包括：

同一时段内的进线电能计量装置计量的电能值在经过其进线电能计量装置整体误差和进线变损误差校准后的值与一个或者多个出线电能计量装置计量的电能值在经过其出线电能计量装置整体误差和对应出线变损误差校准后的值之和相等，得到电能守恒等式；

其中，误差标准器的接线方式，包括以替换与其串接的出线电能计量装置或者进线电能计量装置的方式代入所述电能守恒等式获得所述方程式。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的误差标准器的接入方式具体包括：将所述误差标准器和所述变压器中的任一进线线路、出线线路电能计量装置做串、并行连接，或者，专门为所述误差标准器在待测量变压器和用电负载或者新的电源进线之间增设一条新的线路，并以所述误差标准器作为其电能计量装置。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述作为误差标准器的电能计量装置的构成，具体包括：

误差标准器由电能计量芯片电路板、电流传感器和电压传感器构成；其中，电能计量芯片电路板和所述电流传感器、电压传感器被安装在一个能够屏蔽外来电磁干扰的壳体内。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述误差标准器、进线电能计量装置和出线电能计量装置被安装在箱式变电站内，所述箱式变电站内安装有变压器，变压器到用户端的出线口设置有所述电能计量装置。

9.一种具备计量误差和变损自测功能的变电站，其特征在于，所述变电站包括至少一个已知整体误差的电能计量装置作为误差标准器、进线电能计量装置和出线电能计量装置，其中，电能从进线线路输入变电站，由所述进线电能计量装置完成电能计量；所述电能经过变压后通过一个或者多个出线线路输出变电站，并由一个或者多个出线电能计量装置完成电能计量，具体的：

所述变电站连接至少一个误差标准器，各电能计量装置采集各自所在线路的电能相关数据，并将所述电能相关数据上报给整体误差计算装置；

所述整体误差计算装置根据接收到的所述变电站中各电能计量装置上报的电能相关数据求解各电能计量装置的整体误差和变损，具体地，所述整体误差计算装置接收所述各电能计量装置上报的电能值和对应电流值，依据线路电流大小不同分段累加得到的各电流分段下的电能量累加值；通过所述电能量累加值建立包含进线电能计量装置整体误差、出线电能计量装置整体误差和变损误差作为变量，包含误差标准器误差值作为已知常数的方程式；

所述整体误差计算装置根据多次接收的各电能计量装置上报的电能相关数据或者根据各电能计量装置上报的归属于不同时间段的电能相关数据建立由所述方程式构成的方程组；通过解所述方程组，计算得到各电能计量装置在各电流分段下的整体误差和相应变损值。

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