CN106597047B - 一种具有自备电源用户∏接入系统的计量系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种具有自备电源用户∏接入系统的计量系统及方法，包括用户开关站、用户自备电源、电网变电站A、电网变电站B、CT1、CT2和电度表；用户开关站连接用户自备电源、电网变电站A和电网变电站B，CT1用于监测开关站与电网变电站A之间的电流，CT2用于监测开关站与电网变电站B之间的电流；电度表的电流回路采用接入CT1和CT2二次侧计量绕组出线的电流之和，电度表的电压回路采用接入用户开关站与电网变电站A或用户开关站与电网变电站B两回线路中任一线路电压互感器的二次侧电压。本发明解决了∏接入电网的具有自备电厂的大用户的计量问题，可以使一次接入方案灵活、简单，从而节约投资与占地面积，具有很好的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及电量计量技术领域，尤其涉及一种具有自备电源用户∏接入系统、且用户的上网电费和下网电费不同的计量系统及方法。
背景技术
请参阅图1所示，当一个具有自备发电厂的企业“∏”接入电网时，由于接入点分别接入电网的两个变电站，在企业的开关站处既接有负荷、又接有电源，因而在接入点可能存在系统两个变电站间的穿越功率、系统供给企业的下网功率、企业发电站自发自用余电向系统的上网功率。
电网和企业开关站的潮流存在以下几个特点：
(1)开关站既有用电负荷，也有电源。因此存在电网向企业供电和企业向电网送电两种情况。图2为电网向企业送电的示意图，图3为企业向电网送电的示意图。图中代表4个计量表计，箭头方向代表电流方向。
(2)由于企业开关站接于电网的两个变电站，在企业开关站处可能存在穿越功率。如图4所示。
由于企业的上网电费和下网电费不同，因此必须在一个计量周期内，分清上网电量和下网电量。
传统的计量方法是用A、B两块关口计量表作为企业和电网的电量交换表计进行结算。
如果潮流都如图2、图3所示的情况，则可通过A、B两块关口计量表进行结算。即用两块表正向电量之和即为计量周期内电网对企业的总供电量，反向电量之和即为计量周期内企业的总上网电量。
但在一个计量周期内如果企业和电网的潮流既有图2、图3所示的情况，也有图4所示的情况，则用A、B两块关口计量表计将不能厘清一个计量周期内电网供给企业的下网电量和企业自发自用余电向电网提供的上网电量，鉴于下网电价与上网电价不同，因此常规的计量方法将不能适应电网和企业交换电量的结算要求，故需对这种接入系统的计量方式进行研究，提出满足电网公司和企业交换电量结算的计量方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有自备电源用户∏接入系统的计量系统及方法，以解决上述技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种具有自备电源用户∏接入系统的计量系统，包括用户开关站、用户自备电源、电网变电站A、电网变电站B、电流互感器CT1、电流互感器CT2和电度表；用户开关站连接用户的负荷、用户自备电源、电网变电站A和电网变电站B，CT1用于监测开关站与电网变电站A之间的电流，CT2用于监测开关站与电网变电站B之间的电流；电度表的电流回路采用接入CT1和CT2二次侧计量绕组出线的电流之和，电度表的电压回路采用接入用户开关站与电网变电站A或用户开关站与电网变电站B两回线路中任一线路电压互感器的二次侧电压。
进一步的，CT1和CT2的精度为0.2S级以上的电流互感器。
进一步的，当CT1和CT2二次侧计量绕组出线的电流夹角为170°<ψ<180°时，通过控制用户自备电源的出力，使用户开关站与电网变电站A之间的电流IP1与用户开关站与电网变电站B之间的电流IP2满足：或
一种具有自备电源用户∏接入系统的计量方法，基于所述的一种具有自备电源用户∏接入系统的计量系统，计量时采用所述电度表直接计量。
进一步的，CT1和CT2为精度高于0.2S级的电流互感器。
进一步的，当CT1和CT2二次侧计量绕组出线的电流夹角为170°<ψ<180°时，通过控制用户自备电源的出力，使用户开关站与电网变电站A之间的电流IP1与用户开关站与电网变电站B之间的电流IP2满足：或
相对于现有技术，本发明的有益效果在于：解决了“∏”接入电网的具有自备电厂的大用户的计量问题，可以使一次接入方案灵活、简单，从而节约投资与占地面积，具有很好的经济效益和社会效益。随着电力体制改革的推进，将会有更多的具备自备电源的企业或直供方式的用户接入电网，因此该方案的研究成果会有较广的应用前景。
附图说明
图1为具有自备发电厂的企业∏接入系统的示意图；
图2为电网向企业送电的示意图；
图3为企业向电网送电的示意图；
图4为在企业开关站处存在穿越功率示意图；
图5为本发明一种具有自备电源用户∏接入系统的计量系统的示意图。
具体实施方式
请参阅图1所示，本发明一种具有自备电源用户∏接入系统的计量系统，包括用户开关站、用户自备电源、电网变电站A、电网变电站B、电流互感器CT1、电流互感器CT2和电度表。
用户开关站连接用户负荷、用户自备电源、电网变电站A和电网变电站B，CT1用于监测开关站与电网变电站A之间的电流，CT2用于监测开关站与电网变电站B之间的电流；电度表的电流回路采用接入CT1和CT2二次侧计量绕组出线的电流之和，电度表的电压回路采用接入用户开关站与电网变电站A或用户开关站与电网变电站B两回线路中任一线路PT二次侧电压。
本发明提出了一种能够满足电网和企业在计量周期内存在多种潮流情况下的上网、下网电量计量的和电量计量系统和方法，这种系统和方法需安置一套计量装置。计量装置的电流回路采用接入电网两个线路CT二次侧计量绕组出线的电流之和，计量装置的电压回路采用接入电网两回线路中任一线路电压互感器PT二次侧电压，“和电流”计量方法接线示意图如图5所示。
对所提出的“和电流”计量方法，需从理论上证明其正确性。包括以下步骤：
步骤1：误差分析
第1.1步：电流互感器误差分析
该计量方法对电流互感器和电表的要求参照国家电网对3/2断路器接线方式时的相关要求，即：两台电流互感器的误差特性应保持一致，误差曲线平坦。使用同批次的0.2S级电流互感器，在相同二次负荷下，对应负荷点的误差偏差不大于额定电流下误差的1/4，每台电流互感器5％与20％额定电流下的误差变化不大于额定电流下误差限值的1/2。两并联运行的线路电流互感器需额定电流比相同。
设：①两电流互感器的比差分别用f1和f2表示，角差分别用δ1和δ2表示，额定电流比均为KN，并联后“和电流”的比差和角差分别用f和δ表示；
②电流互感器CT1的一次电流领先于电流互感器CT2的一次电流一个角ψ，则有：
③假设Δf＝f1-f2，Δδ＝δ1-δ2。
经数学推导证明：“和电流”计量法互感器的误差与两个运行电流的比值以及它们之间的夹角有关：
(1)当一回线路的电流为0时，IP2/IP1为任何值，“和电流”误差等于运行线路的电流误差；
(2)当两个电流互感器相位相同、误差曲线也完全相同，即夹角为0°，f1＝f2、δ1＝δ2时则“和电流”的相对误差百分比同各单电流互感器的相对误差百分比。
f＝f1＝f2δ＝δ1＝δ2
(3)当两电流的夹角ψ在0°-50°以内时，IP2/IP1为任何值，误差满足GB1208-2006《电流互感器》13.2节中对测量用电流互感器的电流误差和相位误差的要求；
(3)当两电流的夹角ψ在0°-90°之间，IP2/IP1≥1，最大误差f＝f1误差满足要求；
(4)当两电流的夹角在140°-180°当有时，f可能小于单回电流互感器误差；
(5)当两电流的夹角170<ψ<180°时，区域内，误差较大。
针对误差大的情况，可采取以下两种措施：(1)用更高精度的电流互感器，使用0.1S级电流互感器；(2)通过控制企业自备电源的出力使两回线路流过电流的方向或比值在互感器要求的误差范围内，即使或
第1.2步：电量计量表误差分析
由于本计量系统接入电能表的电流是两线路电流之和，因此表计的额定电流应比线路测量电能表大一个级别。
当两回线路的电流方向相同时，本计量系统流过电能表的电流为两线路电流之和，电流值比流入线路电能表的电流值大，因此本计量系统的电量误差不会大于线路表计误差；当两回线路的电流方向相反时，流过表计的电流可能较小，从而引发一定的误差。
例：线路电能表选1(2)A，直接测量法电能表选1.5(6)A。
当线路互感器二次测电流分别为0.3A、-0.33A时，两个线路电能表电流线圈流过的电流分别为0.3In、-0.33In(In为电能表电流线圈的额定电流)，其计量误差均在±0.2％范围，而直接测量法电能表电流线圈流过的电流为0.03A，即0.02In,计量误差在±0.4％范围。
如果两个线路电能表电流线圈流过的电流分别为0.3In、-0.31In，则直接测量法电能表电流线圈流过的电流为0.01A，即0.007In，处于表计的零飘区域，误差可能更大。
上例的情况只发生在企业和电网总交换电量很小的情况，即企业所发电力和所用负荷基本平衡的情况，因此这种方式可以通过控制企业的发电功率解决，使企业和系统的交换功率保持一定的量值，使或大于1.1。
步骤2：装置的选取要求
(1)根据DL/T448-2000《电能量计量装置技术管理规程》的要求，计费关口电能表和计费关口考核电能表采用智能电能表，并具备电压失压计时功能；准确度等级有功电能表为0.2S，无功电能表为2.0；计量互感器的准确度等级电流互感器为0.2S，电压互感器为0.2，PT二次回路电缆压降应小于其额定二次电压的0.2％。
(2)电流互感器变比
电流互感器的二次额定电流通常选1A，一次电流需根据潮流计算确定。一次电流应接近但不低于一次回路正常最大负荷。《国家电网公司输变电工程通用设计——330kV电能计量装置分册》中要求，正常运行的实际负荷电流在额定电流的60％左右，至少应不小于20％，否则应选用高动热稳定电流互感器。工作电流变化范围较大时，为提高小负荷计量性能，可选用多电流比、复合电流比的电流互感器，电流互感器二次应具有中间抽头。
(3)PT二次侧电压信号的选取
本方法接入电表电流量可串联接入线路电度表的电流回路。电压回路采用任一线路PT二次侧电压。将两回线路PT二次侧电压信号都引入表计电压接线点，当接入信号的线路停运时，用自动切换开关切入运行线路的PT信号。
(4)计量装置表计要求
在选电表规格时，电表的额定电流需考虑满足两回线路CT二次电流之和。
(5)对运行方式的要求
为保证计量的准确性，应通过控制企业自备电厂的发电功率，保证企业和系统的交换功率保持一定的量值。
Claims (6)
1.一种具有自备电源用户∏接入系统的计量系统，其特征在于，包括用户开关站、用户自备电源、电网变电站A、电网变电站B、电流互感器CT1、电流互感器CT2和电度表；
用户开关站连接用户负荷、用户自备电源、电网变电站A和电网变电站B，CT1用于监测开关站与电网变电站A之间的电流，CT2用于监测开关站与电网变电站B之间的电流；
电度表的电流回路采用接入CT1和CT2二次侧计量绕组出线的电流之和，电度表的电压回路采用接入用户开关站与电网变电站A或用户开关站与电网变电站B两回线路中任一线路电压互感器的二次侧电压。
2.根据权利要求1所述的一种具有自备电源用户∏接入系统的计量系统，其特征在于，CT1和CT2为精度高于0.2S级的电流互感器。
3.根据权利要求1所述的一种具有自备电源用户∏接入系统的计量系统，其特征在于，当CT1和CT2二次侧计量绕组出线的电流夹角为170°<ψ<180°时，通过控制用户自备电源的出力，使用户开关站与电网变电站A之间的电流IP1与用户开关站与电网变电站B之间的电流IP2满足：或
4.一种具有自备电源用户∏接入系统的计量方法，其特征在于，基于权利要求1所述的一种具有自备电源用户∏接入系统的计量系统，计量时采用所述电度表直接计量。
5.根据权利要求4所述的计量方法，其特征在于，CT1和CT2为精度高于0.2S级的电流互感器。
6.根据权利要求4所述的计量方法，其特征在于，当CT1和CT2二次侧计量绕组出线的电流夹角为170°<ψ<180°时，通过控制用户自备电源的出力，使用户开关站与电网变电站A之间的电流IP1与用户开关站与电网变电站B之间的电流IP2满足：或
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