CN110333475B - 一种确定任意二次负荷下电压互感器二次回路压降误差的方法和系统 - Google Patents

一种确定任意二次负荷下电压互感器二次回路压降误差的方法和系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110333475B
CN110333475B CN201910599762.0A CN201910599762A CN110333475B CN 110333475 B CN110333475 B CN 110333475B CN 201910599762 A CN201910599762 A CN 201910599762A CN 110333475 B CN110333475 B CN 110333475B
Authority
CN
China
Prior art keywords
impedance
phase
secondary circuit
voltage
circuit
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.)
Active
Application number
CN201910599762.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110333475A (zh
Inventor
于海波
李贺龙
徐英辉
林繁涛
袁晓蕾
赵进全
王春雨
刘佳
王兴媛
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.)
State Grid Corp of China SGCC
China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
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 State Grid Corp of China SGCC, China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN201910599762.0A priority Critical patent/CN110333475B/zh
Publication of CN110333475A publication Critical patent/CN110333475A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110333475B publication Critical patent/CN110333475B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R35/00—Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass
    • G01R35/02—Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass of auxiliary devices, e.g. of instrument transformers according to prescribed transformation ratio, phase angle, or wattage rating
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R35/00—Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass
    • G01R35/04—Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass of instruments for measuring time integral of power or current

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

本发明提供一种确定任意二次负荷下电压互感器二次回路压降误差的方法和系统。所述方法和系统在建立二次回路等效电路模型的基础上，确定电压互感器二次回路压降误差与二次负荷之间的关系，利用一组历史电压互感器二次负荷和二次压降误差检定结果计算得到电能表电压线圈阻抗值，通过测量实际运行工况下二次负荷值得到线路阻抗值，进而计算二次回路压降误差。所述确定任意二次负荷下电压互感器二次回路压降误差的方法和系统实时性好、精度高而且方法简单易行，通过仿真并对数据进行分析验证了本方法的正确性。

Description

一种确定任意二次负荷下电压互感器二次回路压降误差的方 法和系统
技术领域
本发明涉及电能计量领域,并且更具体地，涉及一种确定任意二次负荷下电压互感器二次回路压降误差的方法和系统。
背景技术
电能计量装置的准确度直接关系到供、受电双方的经济效益，其综合误差由互感器误差、二次回路压降误差和电能表误差构成，其中电压互感器二次回路压降的误差是综合误差的主要部分，且其波动较大。根据DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》的规定，电压互感器二次回路压降应不大于其额定电压的0.2％。目前二次回路压降误差检测方法为周期性检测，利用二次回路压降测试仪进行直接测量，即测差法。但是这种离散点上的误差检测随机性较大，难以有效评估波动性较大的二次回路压降误差；且二次回路通常长达几百米，现场测试二次回路压降误差会耗费大量人力、物力和时间。
发明内容
为了解决现有技术中采用测差法直接测量二次回路压降误差随机性大，现场测试耗费大量人力、物力和时间的技术问题，本发明提供一种确定任意二次负荷下电压互感器二次回路压降误差的方法，所述方法包括：
建立三相电压互感器二次回路等效电路模型；
根据所述等效电路模型确定三相电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，其中，所述二次回路压降误差包括比差和角差；
基于历史状态下测量的三相电压互感器的二次负荷、阻抗角、二次回路压降误差，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定电能表电压线圈的阻抗；
基于实际运行状态下测量的二次回路的二次负荷和阻抗角，以及计算确定的电能表电压线圈的阻抗，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定实行运行状态下的三相电压互感器的二次回路压降误差。
进一步地，所述建立三相电压互感器二次回路等效电路模型包括：
建立三相四线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，在所述电路模型中，用数字编号i表示A、B、C三相，1≤i≤3，用数字0表示零线，其中，A、B、C三相均与零线构成回路，Ri为第i相的二次回路线路电阻，Zi0为第i相的电能表电压线圈阻抗，
Figure BDA0002118809000000021
为第i相的二次回路电流，
Figure BDA0002118809000000022
为第i相电压互感器二次侧输出电压，
Figure BDA0002118809000000023
为电能表侧第i相的电压，或者
建立三相三线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，在所述模型中，A、B、C三相自成回路，对AB相和CB相进行分析，
Figure BDA0002118809000000024
Figure BDA0002118809000000025
分别为A、B、C三相的二次回路线路电流，RA、RB、RC分别为A、B、C三相的二次回路线路电阻，ZA′B′、ZC′B′分别为AB、CB间电能表电压线圈阻抗，
Figure BDA0002118809000000026
为电压互感器二次侧输出线电压，
Figure BDA0002118809000000027
为电能表侧线电压。
进一步地，根据所述等效电路模型确定三相电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系包括：
对于三相四线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，三相电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系表达式为：
Figure BDA0002118809000000028
Zi＝Ri+Zi0＝Ri+Ri0+Xi0
Figure BDA0002118809000000031
Figure BDA0002118809000000032
式中，Zi为第i相的二次等效阻抗，Zi0为第i相电能表电压线圈的阻抗，Ri0为第i相电能表电压线圈的电阻，Xi0为第i相电能表电压线圈的阻抗，
Figure BDA0002118809000000033
为第i相的阻抗角，fi、δj分别为二次回路第i相的的压降比差和角差；
对于三相三线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，三相电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系表达式为：
AB回路的二次回路压降误差的计算公式为：
Figure BDA0002118809000000034
CB回路的二次回路压降误差的计算公式为：
Figure BDA0002118809000000041
式中，ZAB和ZCB分别为AB二次回路和CB二次回路等效阻抗，
Figure BDA0002118809000000042
和
Figure BDA0002118809000000043
分别为AB回路和CB回路阻抗角，fab和δab分别为AB二次回路压降比差和角差，fcb和δcb分别为CB二次回路压降比差和角差；
在所述三相三线制接线方式下的电压互感器二次回路近似三相平衡对称时，电流的关系式为：
Figure BDA0002118809000000044
对于AB回路，电压互感器二次侧输出线电压
Figure BDA0002118809000000045
的计算公式为：
Figure BDA0002118809000000046
根据所述
Figure BDA0002118809000000047
的计算公式可知，AB二次回路等效阻抗ZAB的计算公式为：
Figure BDA0002118809000000048
式中，RA′B′和XA′B′分别为AB二次回路电能表的电阻和阻抗；
对于CB回路，电压互感器二次侧输出线电压
Figure BDA0002118809000000051
的计算公式为：
Figure BDA0002118809000000052
根据所述
Figure BDA0002118809000000053
的计算公式可知，CB二次回路等效阻抗ZCB的计算公式为：
Figure BDA0002118809000000054
式中，RC′B′和XC′B′分别为CB二次回路电能表的电阻和阻抗。
进一步地，所述基于历史状态下测量的三相电压互感器的二次负荷、阻抗角、二次回路压降误差，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定电能表电压线圈的阻抗，其中：
对于三相四线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，基于历史状态下测量的三相电压互感器的二次负荷、阻抗角、二次回路压降误差，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定电能表电压线圈的阻抗的计算公式为：
Figure BDA0002118809000000055
式中，
Figure BDA0002118809000000056
是第i相历史状态下的二次等效阻抗，U20为二次电路额定电压，
Figure BDA0002118809000000061
为第i相历史状态下二次负荷，
Figure BDA0002118809000000062
为第i相历史状态下的阻抗角，fi 0和
Figure BDA0002118809000000063
分别为二次回路第i相历史状态下的的压降比差和角差，
Figure BDA0002118809000000064
为第i相历史状态下的线路电阻，Ri0为第i相电能表电压线圈的电阻；
对于三相三线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，基于历史状态下测量的三相电压互感器的二次负荷、阻抗角、二次回路压降误差，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定电能表电压线圈的阻抗的计算公式为：
Figure BDA0002118809000000065
式中,
Figure BDA0002118809000000066
和
Figure BDA0002118809000000067
为AB二次回路历史状态下的二次负荷和阻抗角，
Figure BDA0002118809000000068
和
Figure BDA0002118809000000069
分别为AB二次回路历史状态下的压降比差和角差，
Figure BDA00021188090000000610
和
Figure BDA00021188090000000611
为CB二次回路历史状态下的二次负荷和阻抗角，
Figure BDA00021188090000000612
和
Figure BDA00021188090000000613
为CB二次回路历史状态下的压降比差和角差,RA′B′和XA′B′分别为AB二次回路电能表的电阻和阻抗,RC′B′和XC′B′分别为CB二次回路电能表的电阻和阻抗。
进一步地，所述基于实际运行状态下测量的二次回路的二次负荷和阻抗角，以及电能表电压线圈的阻抗，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定实行运行状态下的三相电压互感器的二次回路压降误差包括：
对于三相四线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，基于实际运行状态下测量的二次回路的二次负荷和阻抗角，以及电能表电压线圈的阻抗，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定实行运行状态下的三相电压互感器的二次回路压降误差，其计算公式为：
Figure BDA0002118809000000071
式中，
Figure BDA0002118809000000072
是第i相实际运行状态下的二次等效阻抗，U20为二次电路额定电压，
Figure BDA0002118809000000073
为第i相实际运行状态下测量的二次负荷，
Figure BDA0002118809000000074
为第i相实际运行状态下测量的阻抗角，Ri0为第i相电能表电压线圈的电阻，
Figure BDA0002118809000000075
为第i相实际运行状态下的线路电阻，fi 1和
Figure BDA0002118809000000076
分别为二次回路实际运行状态下的压降比差和角差；
对于三相三线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，基于实际运行状态下测量的二次回路的二次负荷和阻抗角，以及电能表电压线圈的阻抗，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定实行运行状态下的三相电压互感器的二次回路压降误差，其计算公式为：
Figure BDA0002118809000000081
式中,
Figure BDA0002118809000000082
和
Figure BDA0002118809000000083
为AB二次回路实际运行状态下的二次负荷和阻抗角，
Figure BDA0002118809000000084
和
Figure BDA0002118809000000085
分别为AB二次回路实际运行状态下的压降比差和角差，
Figure BDA0002118809000000086
和
Figure BDA0002118809000000087
为CB二次回路实际运行状态下的二次负荷和阻抗角，
Figure BDA0002118809000000088
和
Figure BDA0002118809000000089
为CB二次回路实际运行状态下的压降比差和角差,RA′B′和XA′B′分别为AB二次回路电能表的电阻和阻抗,,RC′B′和XC′B′分别为CB二次回路电能表的电阻和阻抗，确定实际运行状态下B相二次回路线路电阻
Figure BDA00021188090000000810
时，根据上述方程组中两个公式里面的任意一个即可。
根据本发明的另一方面，本发明提供一种确定任意二次负荷下电压互感器二次回路压降误差的系统，所述系统包括：
数据采集单元，其用于采集三相互感器在实际运行状态下的二次回路的二次负荷、阻抗角；
电路模型单元，其用于建立三相电压互感器二次回路等效电路模型；
对应关系单元，其用于根据所述等效电路模型确定三相电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，其中，所述二次回路压降误差包括比差和角差；
阻抗确定单元，其用于基于历史状态下测量的三相电压互感器的二次负荷、阻抗角、二次回路压降误差，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定电能表电压线圈的阻抗；
误差确定单元，其用于基于实际运行状态下测量的二次回路的二次负荷和阻抗角，以及计算确定的电能表电压线圈的阻抗，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定实行运行状态下的三相电压互感器的二次回路压降误差。
进一步地，所述电路模型单元包括：
第一模型单元，其用于建立三相四线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，在所述电路模型中，用数字编号i表示A、B、C三相，1≤i≤3，用数字0表示零线，其中，A、B、C三相均与零线构成回路，Ri为第i相的二次回路线路电阻，Zi0为第i相的电能表电压线圈阻抗，
Figure BDA0002118809000000091
为第i相的二次回路电流，
Figure BDA0002118809000000092
为第i相电压互感器二次侧输出电压，
Figure BDA0002118809000000093
为电能表侧第i相的电压，或者
第二模型单元，其用于建立三相三线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，在所述模型中，A、B、C三相自成回路，对AB相和CB相进行分析，
Figure BDA0002118809000000094
分别为A、B、C三相的二次回路线路电流，RA、RB、RC分别为A、B、C三相的二次回路线路电阻，ZA′B′、ZC′B′分别为AB、CB间电能表电压线圈阻抗，
Figure BDA0002118809000000095
为电压互感器二次侧输出线电压，
Figure BDA0002118809000000096
为电能表侧线电压。
进一步地，根据对应关系单元包括：
第一对应关系单元，其用于对于三相四线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，确定三相电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，其表达式为：
Figure BDA0002118809000000101
Zi＝Ri+Zi0＝Ri+Ri0+Xi0
Figure BDA0002118809000000102
Figure BDA0002118809000000103
式中，Zi为第i相的二次等效阻抗，Zi0为第i相电能表电压线圈的阻抗，Ri0为第i相电能表电压线圈的电阻，Xi0为第i相电能表电压线圈的阻抗，
Figure BDA0002118809000000104
为第i相的阻抗角，fi、δj分别为二次回路第i相的的压降比差和角差；
第二对应关系单元，其用于对于三相三线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，确定三相电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，其表达式为：
AB回路的二次回路压降误差的计算公式为：
Figure BDA0002118809000000105
CB回路的二次回路压降误差的计算公式为：
Figure BDA0002118809000000111
式中，ZAB和ZCB分别为AB二次回路和CB二次回路等效阻抗，
Figure BDA0002118809000000112
和
Figure BDA0002118809000000113
分别为AB回路和CB回路阻抗角，fab和δab分别为AB二次回路压降比差和角差，fcb和δcb分别为CB二次回路压降比差和角差；
在所述三相三线制接线方式下的电压互感器二次回路近似三相平衡对称时，电流的关系式为：
Figure BDA0002118809000000118
对于AB回路，电压互感器二次侧输出线电压
Figure BDA0002118809000000114
的计算公式为：
Figure BDA0002118809000000115
根据所述
Figure BDA0002118809000000116
的计算公式可知，AB二次回路等效阻抗ZAB的计算公式为：
Figure BDA0002118809000000117
式中，RA′B′和XA′B′分别为AB二次回路电能表的电阻和阻抗；
对于CB回路，电压互感器二次侧输出线电压
Figure BDA0002118809000000121
的计算公式为：
Figure BDA0002118809000000122
根据所述
Figure BDA0002118809000000123
的计算公式可知，CB二次回路等效阻抗ZCB的计算公式为：
Figure BDA0002118809000000124
式中，RC′B′和XC′B′分别为CB二次回路电能表的电阻和阻抗。
进一步地，所述阻抗确定单元包括：
第一阻抗确定单元，其用于对于三相四线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，基于历史状态下测量的三相电压互感器的二次负荷、阻抗角、二次回路压降误差，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定电能表电压线圈的阻抗，其计算公式为：
Figure BDA0002118809000000125
式中，
Figure BDA0002118809000000126
是第i相历史状态下的二次等效阻抗，U20为二次电路额定电压，
Figure BDA0002118809000000127
为第i相历史状态下二次负荷，
Figure BDA0002118809000000128
为第i相历史状态下的阻抗角，fi 0和
Figure BDA0002118809000000129
分别为二次回路第i相历史状态下的的压降比差和角差，
Figure BDA00021188090000001210
为第i相历史状态下的线路电阻，Ri0为第i相电能表电压线圈的电阻；
第二阻抗单元，其用于对于三相三线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，基于历史状态下测量的三相电压互感器的二次负荷、阻抗角、二次回路压降误差，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定电能表电压线圈的阻抗，其计算公式为：
Figure BDA0002118809000000131
式中,
Figure BDA0002118809000000132
和
Figure BDA0002118809000000133
为AB二次回路历史状态下的二次负荷和阻抗角，
Figure BDA0002118809000000134
和
Figure BDA0002118809000000135
分别为AB二次回路历史状态下的压降比差和角差，
Figure BDA0002118809000000136
和
Figure BDA0002118809000000137
为CB二次回路历史状态下的二次负荷和阻抗角，
Figure BDA0002118809000000138
和
Figure BDA0002118809000000139
为CB二次回路历史状态下的压降比差和角差,RA′B′和XA′B′分别为AB二次回路电能表的电阻和阻抗,RC′B′和XC′B′分别为CB二次回路电能表的电阻和阻抗。
进一步地，所述误差确定单元包括：
第一误差确定单元，其用于对于三相四线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，基于实际运行状态下测量的二次回路的二次负荷和阻抗角，以及电能表电压线圈的阻抗，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定实行运行状态下的三相电压互感器的二次回路压降误差，其计算公式为：
Figure BDA0002118809000000141
式中，
Figure BDA0002118809000000142
是第i相实际运行状态下的二次等效阻抗，U20为二次电路额定电压，
Figure BDA0002118809000000143
为第i相实际运行状态下测量的二次负荷，
Figure BDA0002118809000000144
为第i相实际运行状态下测量的阻抗角，Ri0为第i相电能表电压线圈的电阻，
Figure BDA0002118809000000145
为第i相实际运行状态下的线路电阻，fi 1和
Figure BDA0002118809000000146
分别为二次回路实际运行状态下的压降比差和角差；
第二误差确定单元，其用于对于三相三线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，基于实际运行状态下测量的二次回路的二次负荷和阻抗角，以及电能表电压线圈的阻抗，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定实行运行状态下的三相电压互感器的二次回路压降误差，其计算公式为：
Figure BDA0002118809000000151
式中,
Figure BDA0002118809000000152
和
Figure BDA0002118809000000153
为AB二次回路实际运行状态下的二次负荷和阻抗角，
Figure BDA0002118809000000154
和
Figure BDA0002118809000000155
分别为AB二次回路实际运行状态下的压降比差和角差，
Figure BDA0002118809000000156
和
Figure BDA0002118809000000157
为CB二次回路实际运行状态下的二次负荷和阻抗角，
Figure BDA0002118809000000158
和
Figure BDA0002118809000000159
为CB二次回路实际运行状态下的压降比差和角差,RA′B′和XA′B′分别为AB二次回路电能表的电阻和阻抗,,RC′B′和XC′B′分别为CB二次回路电能表的电阻和阻抗，确定实际运行状态下B相二次回路线路电阻
Figure BDA00021188090000001510
时，根据上述方程组中两个公式里面的任意一个即可。
本发明技术方案提供的确定任意二次负荷下电压互感器二次回路压降误差的方法和系统在建立二次回路等效电路模型的基础上，确定电压互感器二次回路压降误差与二次负荷之间的关系，利用一组历史电压互感器二次负荷和二次压降误差检定结果计算得到电能表电压线圈阻抗值，通过测量实际运行工况下二次负荷值得到线路阻抗值，进而计算二次回路压降误差。所述确定任意二次负荷下电压互感器二次回路压降误差的方法和系统实时性好、精度高而且方法简单易行，通过仿真并对数据进行分析验证了本方法的正确性。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为根据本发明优选实施方式的确定任意二次负荷下电压互感器二次回路压降误差的方法的流程图；
图2为根据本发明优选实施方式的三相四线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型示意图；
图3为根据本发明优选实施方式的三相三线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型示意图；
图4为根据本发明优选实施方式的确定任意二次负荷下电压互感器二次回路压降误差的系统的结构示意图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为根据本发明优选实施方式的确定任意二次负荷下电压互感器二次回路压降误差的方法的流程图。如图1所示，本优选实施方式所述的确定任意二次负荷下电压互感器二次回路压降误差的方法100从步骤101开始。
在步骤101，建立三相电压互感器二次回路等效电路模型。
优选地，所述建立三相电压互感器二次回路等效电路模型包括：
建立三相四线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，在所述电路模型中，用数字编号i表示A、B、C三相，1≤i≤3，用数字0表示零线，其中，A、B、C三相均与零线构成回路，Ri为第i相的二次回路线路电阻，Zi0为第i相的电能表电压线圈阻抗，
Figure BDA0002118809000000171
为第i相的二次回路电流，
Figure BDA0002118809000000172
为第i相电压互感器二次侧输出电压，
Figure BDA0002118809000000173
为电能表侧第i相的电压，或者
建立三相三线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，在所述模型中，A、B、C三相自成回路，对AB相和CB相进行分析，
Figure BDA0002118809000000174
Figure BDA0002118809000000175
分别为A、B、C三相的二次回路线路电流，RA、RB、RC分别为A、B、C三相的二次回路线路电阻，ZA′B′、ZC′B′分别为AB、CB间电能表电压线圈阻抗，
Figure BDA0002118809000000176
为电压互感器二次侧输出线电压，
Figure BDA0002118809000000177
为电能表侧线电压。
图2为根据本发明优选实施方式的三相四线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型示意图。如图2所示，在本优选实施方式中，数字编号1代表A相，数字2代表B相，数字3代表C相，数字0表示零线N，因此，
Figure BDA0002118809000000178
分别为A、B、C三相的二次回路线路电流，RA、RB、RC分别为A、B、C三相的二次回路线路电阻，ZAN、ZBN、ZCN分别为A、B、C三相的电能表电压线圈阻抗，
Figure BDA0002118809000000179
分别为A、B、C三相的电压互感器二次侧输出电压，
Figure BDA00021188090000001710
分别为A、B、C三相的电能表侧的电压。
图3为根据本发明优选实施方式的三相三线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型示意图。如图3所示，在本优选实施方式中，所述等效电路模型为A、B、C三相自成回路，对AB相和CB相进行分析，
Figure BDA00021188090000001711
Figure BDA00021188090000001712
分别为A、B、C三相的二次回路线路电流，RA、RB、RC分别为A、B、C三相的二次回路线路电阻，ZA′B′、ZC′B′分别为AB、CB间电能表电压线圈阻抗，
Figure BDA0002118809000000181
为电压互感器二次侧输出线电压，
Figure BDA0002118809000000182
为电能表侧线电压。
在步骤102，根据所述等效电路模型确定三相电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，其中，所述二次回路压降误差包括比差和角差。
优选地，根据所述等效电路模型确定三相电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系包括：
对于三相四线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，三相电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系表达式为：
Figure BDA0002118809000000183
Zi＝Ri+Zi0＝Ri+Ri0+Xi0
Figure BDA0002118809000000184
Figure BDA0002118809000000185
式中，Zi为第i相的二次等效阻抗，Zi0为第i相电能表电压线圈的阻抗，Ri0为第i相电能表电压线圈的电阻，Xi0为第i相电能表电压线圈的阻抗，
Figure BDA0002118809000000186
为第i相的阻抗角，fi、δj分别为二次回路第i相的的压降比差和角差；
对于三相三线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，三相电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系表达式为：
AB回路的二次回路压降误差的计算公式为：
Figure BDA0002118809000000191
CB回路的二次回路压降误差的计算公式为：
Figure BDA0002118809000000192
式中，ZAB和ZCB分别为AB二次回路和CB二次回路等效阻抗，
Figure BDA0002118809000000193
和
Figure BDA0002118809000000194
分别为AB回路和CB回路阻抗角，fab和δab分别为AB二次回路压降比差和角差，fcb和δcb分别为CB二次回路压降比差和角差；
在所述三相三线制接线方式下的电压互感器二次回路近似三相平衡对称时，电流的关系式为：
Figure BDA0002118809000000195
对于AB回路，电压互感器二次侧输出线电压
Figure BDA0002118809000000196
的计算公式为：
Figure BDA0002118809000000201
根据所述
Figure BDA0002118809000000202
的计算公式可知，AB二次回路等效阻抗ZAB的计算公式为：
Figure BDA0002118809000000203
式中，RA′B′和XA′B′分别为AB二次回路电能表的电阻和阻抗；
对于CB回路，电压互感器二次侧输出线电压
Figure BDA0002118809000000204
的计算公式为：
Figure BDA0002118809000000205
根据所述
Figure BDA0002118809000000206
的计算公式可知，CB二次回路等效阻抗ZCB的计算公式为：
Figure BDA0002118809000000207
式中，RC′B′和XC′B′分别为CB二次回路电能表的电阻和阻抗。
在步骤103，基于历史状态下测量的三相电压互感器的二次负荷、阻抗角、二次回路压降误差，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定电能表电压线圈的阻抗。
优选地，所述基于历史状态下测量的三相电压互感器的二次负荷、阻抗角、二次回路压降误差，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定电能表电压线圈的阻抗，其中：
对于三相四线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，基于历史状态下测量的三相电压互感器的二次负荷、阻抗角、二次回路压降误差，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定电能表电压线圈的阻抗的计算公式为：
Figure BDA0002118809000000211
式中，
Figure BDA0002118809000000212
是第i相历史状态下的二次等效阻抗，U20为二次电路额定电压，
Figure BDA0002118809000000213
为第i相历史状态下二次负荷，
Figure BDA0002118809000000214
为第i相历史状态下的阻抗角，fi 0和
Figure BDA0002118809000000215
分别为二次回路第i相历史状态下的的压降比差和角差，
Figure BDA0002118809000000216
为第i相历史状态下的线路电阻，Ri0为第i相电能表电压线圈的电阻；
对于三相三线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，基于历史状态下测量的三相电压互感器的二次负荷、阻抗角、二次回路压降误差，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定电能表电压线圈的阻抗的计算公式为：
Figure BDA0002118809000000221
式中,
Figure BDA0002118809000000222
和
Figure BDA0002118809000000223
为AB二次回路历史状态下的二次负荷和阻抗角，
Figure BDA0002118809000000224
和
Figure BDA0002118809000000225
分别为AB二次回路历史状态下的压降比差和角差，
Figure BDA0002118809000000226
和
Figure BDA0002118809000000227
为CB二次回路历史状态下的二次负荷和阻抗角，
Figure BDA0002118809000000228
和
Figure BDA0002118809000000229
为CB二次回路历史状态下的压降比差和角差,RA′B′和XA′B′分别为AB二次回路电能表的电阻和阻抗,RC′B′和XC′B′分别为CB二次回路电能表的电阻和阻抗。
在本优选实施方式中，将已经测量的三相三线接线下二次负荷和二次回路压降误差的检定结果作为历史数据，所述历史数据如表1和表2所示。
表1电压互感器二次负荷
Figure BDA00021188090000002210
Figure BDA0002118809000000231
表2电压互感器二次回路压降
Figure BDA0002118809000000232
在步骤104，基于实际运行状态下测量的二次回路的二次负荷和阻抗角，以及计算确定的电能表电压线圈的阻抗，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定实行运行状态下的三相电压互感器的二次回路压降误差。
优选地，所述基于实际运行状态下测量的二次回路的二次负荷和阻抗角，以及电能表电压线圈的阻抗，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定实行运行状态下的三相电压互感器的二次回路压降误差包括：
对于三相四线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，基于实际运行状态下测量的二次回路的二次负荷和阻抗角，以及电能表电压线圈的阻抗，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定实行运行状态下的三相电压互感器的二次回路压降误差，其计算公式为：
Figure BDA0002118809000000233
式中，
Figure BDA0002118809000000234
是第i相实际运行状态下的二次等效阻抗，U20为二次电路额定电压，
Figure BDA0002118809000000235
为第i相实际运行状态下测量的二次负荷，
Figure BDA0002118809000000236
为第i相实际运行状态下测量的阻抗角，Ri0为第i相电能表电压线圈的电阻，
Figure BDA0002118809000000237
为第i相实际运行状态下的线路电阻，fi 1和
Figure BDA0002118809000000241
分别为二次回路实际运行状态下的压降比差和角差；
对于三相三线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，基于实际运行状态下测量的二次回路的二次负荷和阻抗角，以及电能表电压线圈的阻抗，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定实行运行状态下的三相电压互感器的二次回路压降误差，其计算公式为：
Figure BDA0002118809000000242
式中,
Figure BDA0002118809000000243
和
Figure BDA0002118809000000244
为AB二次回路实际运行状态下的二次负荷和阻抗角，
Figure BDA0002118809000000245
和
Figure BDA0002118809000000246
分别为AB二次回路实际运行状态下的压降比差和角差，
Figure BDA0002118809000000247
和
Figure BDA0002118809000000248
为CB二次回路实际运行状态下的二次负荷和阻抗角，
Figure BDA0002118809000000249
和
Figure BDA00021188090000002410
为CB二次回路实际运行状态下的压降比差和角差,RA′B′和XA′B′分别为AB二次回路电能表的电阻和阻抗,,RC′B′和XC′B′分别为CB二次回路电能表的电阻和阻抗，确定实际运行状态下B相二次回路线路电阻
Figure BDA0002118809000000251
时，根据上述方程组中两个公式里面的任意一个即可。
将优选实施方式的检定结果作为历史数据，计算出AB相和CB相电能表电压线圈的阻抗后，根据本发明所述的方法计算出了10组实际负荷下AB相二次回路压降比差和角差，并将其与实际测量的10组实际负荷下AB相二次回路压降比差进行对比，对比结果如表3所示。
表3二次回路压降误差推算值和实际值对比
Figure BDA0002118809000000252
从表3可以看出，对于三相三线制接线方式的互感器二次回路来说，按照本发明所述方法计算确定的比差和角差与实际测量的二次回路压降比差和角差的相对误差均接近于0，表明此法非常精确。
4为根据本发明优选实施方式的确定任意二次负荷下电压互感器二次回路压降误差的系统的结构示意图。如图4所示，本优选实施方式所述的确定任意二次负荷下电压互感器二次回路压降误差的系统400包括：
数据采集单元401，其用于采集三相互感器在实际运行状态下的二次回路的二次负荷、阻抗角。
电路模型单元402，其用于建立三相电压互感器二次回路等效电路模型。
优选地，所述电路模型单元402包括：
第一模型单元421，其用于建立三相四线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，在所述电路模型中，用数字编号i表示A、B、C三相，1≤i≤3，用数字0表示零线，其中，A、B、C三相均与零线构成回路，Ri为第i相的二次回路线路电阻，Zi0为第i相的电能表电压线圈阻抗，
Figure BDA0002118809000000261
为第i相的二次回路电流，
Figure BDA0002118809000000262
为第i相电压互感器二次侧输出电压，
Figure BDA0002118809000000263
为电能表侧第i相的电压，或者
第二模型单元422，其用于建立三相三线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，在所述模型中，A、B、C三相自成回路，对AB相和CB相进行分析，
Figure BDA0002118809000000264
分别为A、B、C三相的二次回路线路电流，RA、RB、RC分别为A、B、C三相的二次回路线路电阻，ZA′B′、ZC′B′分别为AB、CB间电能表电压线圈阻抗，
Figure BDA0002118809000000265
为电压互感器二次侧输出线电压，
Figure BDA0002118809000000266
为电能表侧线电压。
对应关系单元403，其用于根据所述等效电路模型确定三相电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，其中，所述二次回路压降误差包括比差和角差。
优选地，根据对应关系单元403包括：
第一对应关系单元431，其用于对于三相四线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，确定三相电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，其表达式为：
Figure BDA0002118809000000267
Zi＝Ri+Zi0＝Ri+Ri0+Xi0
Figure BDA0002118809000000271
Figure BDA0002118809000000272
式中，Zi为第i相的二次等效阻抗，Zi0为第i相电能表电压线圈的阻抗，Ri0为第i相电能表电压线圈的电阻，Xi0为第i相电能表电压线圈的阻抗，
Figure BDA0002118809000000273
为第i相的阻抗角，fi、δj分别为二次回路第i相的的压降比差和角差；
第二对应关系单元432，其用于对于三相三线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，确定三相电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，其表达式为：
AB回路的二次回路压降误差的计算公式为：
Figure BDA0002118809000000274
CB回路的二次回路压降误差的计算公式为：
Figure BDA0002118809000000281
式中，ZAB和ZCB分别为AB二次回路和CB二次回路等效阻抗，
Figure BDA0002118809000000282
和
Figure BDA0002118809000000283
分别为AB回路和CB回路阻抗角，fab和δab分别为AB二次回路压降比差和角差，fcb和δcb分别为CB二次回路压降比差和角差；
在所述三相三线制接线方式下的电压互感器二次回路近似三相平衡对称时，电流的关系式为：
Figure BDA0002118809000000284
对于AB回路，电压互感器二次侧输出线电压
Figure BDA0002118809000000285
的计算公式为：
Figure BDA0002118809000000286
根据所述
Figure BDA0002118809000000287
的计算公式可知，AB二次回路等效阻抗ZAB的计算公式为：
Figure BDA0002118809000000288
式中，RA′B′和XA′B′分别为AB二次回路电能表的电阻和阻抗；
对于CB回路，电压互感器二次侧输出线电压
Figure BDA0002118809000000291
的计算公式为：
Figure BDA0002118809000000292
根据所述
Figure BDA0002118809000000293
的计算公式可知，CB二次回路等效阻抗ZCB的计算公式为：
Figure BDA0002118809000000294
式中，RC′B′和XC′B′分别为CB二次回路电能表的电阻和阻抗。
阻抗确定单元604，其用于基于历史状态下测量的三相电压互感器的二次负荷、阻抗角、二次回路压降误差，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定电能表电压线圈的阻抗。
优选地，所述阻抗确定单元404包括：
第一阻抗确定单元441，其用于对于三相四线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，基于历史状态下测量的三相电压互感器的二次负荷、阻抗角、二次回路压降误差，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定电能表电压线圈的阻抗，其计算公式为：
Figure BDA0002118809000000301
式中，
Figure BDA0002118809000000302
是第i相历史状态下的二次等效阻抗，U20为二次电路额定电压，
Figure BDA0002118809000000303
为第i相历史状态下二次负荷，
Figure BDA0002118809000000304
为第i相历史状态下的阻抗角，fi 0和
Figure BDA0002118809000000305
分别为二次回路第i相历史状态下的的压降比差和角差，
Figure BDA0002118809000000306
为第i相历史状态下的线路电阻，Ri0为第i相电能表电压线圈的电阻；
第二阻抗单元442，其用于对于三相三线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，基于历史状态下测量的三相电压互感器的二次负荷、阻抗角、二次回路压降误差，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定电能表电压线圈的阻抗，其计算公式为：
Figure BDA0002118809000000311
式中,
Figure BDA0002118809000000312
和
Figure BDA0002118809000000313
为AB二次回路历史状态下的二次负荷和阻抗角，
Figure BDA0002118809000000314
和
Figure BDA0002118809000000315
分别为AB二次回路历史状态下的压降比差和角差，
Figure BDA0002118809000000316
和
Figure BDA0002118809000000317
为CB二次回路历史状态下的二次负荷和阻抗角，
Figure BDA0002118809000000318
和
Figure BDA0002118809000000319
为CB二次回路历史状态下的压降比差和角差,RA′B′和XA′B′分别为AB二次回路电能表的电阻和阻抗,RC′B′和XC′B′分别为CB二次回路电能表的电阻和阻抗。
误差确定单元405，其用于基于实际运行状态下测量的二次回路的二次负荷和阻抗角，以及计算确定的电能表电压线圈的阻抗，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定实行运行状态下的三相电压互感器的二次回路压降误差。
优选地，所述误差确定单元405包括：
第一误差确定单元451，其用于对于三相四线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，基于实际运行状态下测量的二次回路的二次负荷和阻抗角，以及电能表电压线圈的阻抗，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定实行运行状态下的三相电压互感器的二次回路压降误差，其计算公式为：
Figure BDA0002118809000000321
式中，
Figure BDA0002118809000000322
是第i相实际运行状态下的二次等效阻抗，U20为二次电路额定电压，
Figure BDA0002118809000000323
为第i相实际运行状态下测量的二次负荷，
Figure BDA0002118809000000324
为第i相实际运行状态下测量的阻抗角，Ri0为第i相电能表电压线圈的电阻，
Figure BDA0002118809000000325
为第i相实际运行状态下的线路电阻，fi 1和
Figure BDA0002118809000000326
分别为二次回路实际运行状态下的压降比差和角差；
第二误差确定单元452，其用于对于三相三线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，基于实际运行状态下测量的二次回路的二次负荷和阻抗角，以及电能表电压线圈的阻抗，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定实行运行状态下的三相电压互感器的二次回路压降误差，其计算公式为：
Figure BDA0002118809000000331
式中,
Figure BDA0002118809000000332
和
Figure BDA0002118809000000333
为AB二次回路实际运行状态下的二次负荷和阻抗角，
Figure BDA0002118809000000334
和
Figure BDA0002118809000000335
分别为AB二次回路实际运行状态下的压降比差和角差，
Figure BDA0002118809000000336
和
Figure BDA0002118809000000337
为CB二次回路实际运行状态下的二次负荷和阻抗角，
Figure BDA0002118809000000338
和
Figure BDA0002118809000000339
为CB二次回路实际运行状态下的压降比差和角差,RA′B′和XA′B′分别为AB二次回路电能表的电阻和阻抗,,RC′B′和XC′B′分别为CB二次回路电能表的电阻和阻抗，确定实际运行状态下B相二次回路线路电阻
Figure BDA00021188090000003310
时，根据上述方程组中两个公式里面的任意一个即可。
本发明所述的确定任意二次负荷下电压互感器二次回路压降误差的系统对二次负荷下的电压互感器进行二次回路误差确定的步骤与所述确定任意二次负荷下电压互感器二次回路压降误差的方法的步骤相同，达到的技术效果也相同，在此不再赘述。
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。

Claims (6)

1.一种确定任意二次负荷下电压互感器二次回路压降误差的方法，其特征在于，所述方法包括：
建立三相电压互感器二次回路等效电路模型，包括；
建立三相四线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，在所述电路模型中，用数字编号i表示A、B、C三相，1≤i≤3，用数字0表示零线，其中，A、B、C三相均与零线构成回路，Ri为第i相的二次回路线路电阻，Zi0为第i相的电能表电压线圈阻抗，
Figure FDA0003944290410000011
为第i相的二次回路电流，
Figure FDA0003944290410000012
为第i相电压互感器二次侧输出电压，
Figure FDA0003944290410000013
为电能表侧第i相的电压，或者
建立三相三线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，在所述模型中，A、B、C三相自成回路，对AB相和CB相进行分析，
Figure FDA0003944290410000014
分别为A、B、C三相的二次回路线路电流，RA、RB、RC分别为A、B、C三相的二次回路线路电阻，ZA′B′、ZC′B′分别为AB、CB间电能表电压线圈阻抗，
Figure FDA0003944290410000015
为电压互感器二次侧输出线电压，
Figure FDA0003944290410000016
为电能表侧线电压；
根据所述等效电路模型确定三相电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，包括：
根据所述等效电路模型确定三相电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系包括：
对于三相四线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，三相电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系表达式为：
Figure FDA0003944290410000017
Zi＝Ri+Zi0＝Ri+Ri0+Xi0
Figure FDA0003944290410000021
Figure FDA0003944290410000022
式中，Zi为第i相的二次等效阻抗，Zi0为第i相电能表电压线圈的阻抗，Ri0为第i相电能表电压线圈的电阻，Xi0为第i相电能表电压线圈的阻抗，
Figure FDA0003944290410000023
为第i相的阻抗角，fi、δj分别为二次回路第i相的压降比差和角差；
对于三相三线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，三相电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系表达式为：
AB回路的二次回路压降误差的计算公式为：
Figure FDA0003944290410000024
CB回路的二次回路压降误差的计算公式为：
Figure FDA0003944290410000031
式中，ZAB和ZCB分别为AB二次回路和CB二次回路等效阻抗，
Figure FDA0003944290410000032
和
Figure FDA0003944290410000033
分别为AB回路和CB回路阻抗角，fab和δab分别为AB二次回路压降比差和角差，fcb和δcb分别为CB二次回路压降比差和角差；
在所述三相三线制接线方式下的电压互感器二次回路近似三相平衡对称时，电流的关系式为：
Figure FDA0003944290410000034
对于AB回路，电压互感器二次侧输出线电压
Figure FDA0003944290410000035
的计算公式为：
Figure FDA0003944290410000036
根据所述
Figure FDA0003944290410000037
的计算公式可知，AB二次回路等效阻抗ZAB的计算公式为：
Figure FDA0003944290410000038
式中，RA′B′和XA′B′分别为AB二次回路电能表的电阻和阻抗；
对于CB回路，电压互感器二次侧输出线电压
Figure FDA0003944290410000041
的计算公式为：
Figure FDA0003944290410000042
根据所述
Figure FDA0003944290410000043
的计算公式可知，CB二次回路等效阻抗ZCB的计算公式为：
Figure FDA0003944290410000044
式中，RC′B′和XC′B′分别为CB二次回路电能表的电阻和阻抗；
基于历史状态下测量的三相电压互感器的二次负荷、阻抗角、二次回路压降误差，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定电能表电压线圈的阻抗；
基于实际运行状态下测量的二次回路的二次负荷和阻抗角，以及计算确定的电能表电压线圈的阻抗，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定实行运行状态下的三相电压互感器的二次回路压降误差。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述基于历史状态下测量的三相电压互感器的二次负荷、阻抗角、二次回路压降误差，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定电能表电压线圈的阻抗，其中：
对于三相四线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，基于历史状态下测量的三相电压互感器的二次负荷、阻抗角、二次回路压降误差，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定电能表电压线圈的阻抗的计算公式为：
Figure FDA0003944290410000051
式中，
Figure FDA0003944290410000052
是第i相历史状态下的二次等效阻抗，U20为二次电路额定电压，
Figure FDA0003944290410000053
为第i相历史状态下二次负荷，
Figure FDA0003944290410000054
为第i相历史状态下的阻抗角，fi 0和
Figure FDA0003944290410000055
分别为二次回路第i相历史状态下的压降比差和角差，
Figure FDA0003944290410000056
为第i相历史状态下的线路电阻，Ri0为第i相电能表电压线圈的电阻；
对于三相三线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，基于历史状态下测量的三相电压互感器的二次负荷、阻抗角、二次回路压降误差，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定电能表电压线圈的阻抗的计算公式为：
Figure FDA0003944290410000061
式中,
Figure FDA0003944290410000062
和
Figure FDA0003944290410000063
为AB二次回路历史状态下的二次负荷和阻抗角，
Figure FDA0003944290410000064
和
Figure FDA0003944290410000065
分别为AB二次回路历史状态下的压降比差和角差，
Figure FDA0003944290410000066
和
Figure FDA0003944290410000067
为CB二次回路历史状态下的二次负荷和阻抗角，
Figure FDA0003944290410000068
和
Figure FDA0003944290410000069
为CB二次回路历史状态下的压降比差和角差,RA′B′和XA′B′分别为AB二次回路电能表的电阻和阻抗,RC′B′和XC′B′分别为CB二次回路电能表的电阻和阻抗。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于实际运行状态下测量的二次回路的二次负荷和阻抗角，以及电能表电压线圈的阻抗，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定实行运行状态下的三相电压互感器的二次回路压降误差包括：
对于三相四线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，基于实际运行状态下测量的二次回路的二次负荷和阻抗角，以及电能表电压线圈的阻抗，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定实行运行状态下的三相电压互感器的二次回路压降误差，其计算公式为：
Figure FDA0003944290410000071
式中，
Figure FDA0003944290410000072
是第i相实际运行状态下的二次等效阻抗，U20为二次电路额定电压，
Figure FDA0003944290410000073
为第i相实际运行状态下测量的二次负荷，
Figure FDA0003944290410000074
为第i相实际运行状态下测量的阻抗角，Ri0为第i相电能表电压线圈的电阻，
Figure FDA0003944290410000075
为第i相实际运行状态下的线路电阻，fi 1和
Figure FDA0003944290410000076
分别为二次回路实际运行状态下的压降比差和角差；
对于三相三线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，基于实际运行状态下测量的二次回路的二次负荷和阻抗角，以及电能表电压线圈的阻抗，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定实行运行状态下的三相电压互感器的二次回路压降误差，其计算公式为：
Figure FDA0003944290410000081
式中,
Figure FDA0003944290410000082
和
Figure FDA0003944290410000083
为AB二次回路实际运行状态下的二次负荷和阻抗角，
Figure FDA0003944290410000084
和
Figure FDA0003944290410000085
分别为AB二次回路实际运行状态下的压降比差和角差，
Figure FDA0003944290410000086
和
Figure FDA0003944290410000087
为CB二次回路实际运行状态下的二次负荷和阻抗角，
Figure FDA0003944290410000088
和
Figure FDA0003944290410000089
为CB二次回路实际运行状态下的压降比差和角差,RA′B′和XA′B′分别为AB二次回路电能表的电阻和阻抗,RC′B′和XC′B′分别为CB二次回路电能表的电阻和阻抗，确定实际运行状态下B相二次回路线路电阻
Figure FDA00039442904100000810
时，根据公式
Figure FDA00039442904100000811
和
Figure FDA00039442904100000812
中的任意一个即可。
4.一种确定任意二次负荷下电压互感器二次回路压降误差的系统，其特征在于，所述系统包括：
数据采集单元，其用于采集三相互感器在实际运行状态下的二次回路的二次负荷、阻抗角；
电路模型单元，其用于建立三相电压互感器二次回路等效电路模型，包括：
第一模型单元，其用于建立三相四线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，在所述电路模型中，用数字编号i表示A、B、C三相，1≤i≤3，用数字0表示零线，其中，A、B、C三相均与零线构成回路，Ri为第i相的二次回路线路电阻，Zi0为第i相的电能表电压线圈阻抗，
Figure FDA0003944290410000091
为第i相的二次回路电流，
Figure FDA0003944290410000092
为第i相电压互感器二次侧输出电压，
Figure FDA0003944290410000093
为电能表侧第i相的电压，或者
第二模型单元，其用于建立三相三线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，在所述模型中，A、B、C三相自成回路，对AB相和CB相进行分析，
Figure FDA0003944290410000094
分别为A、B、C三相的二次回路线路电流，RA、RB、RC分别为A、B、C三相的二次回路线路电阻，ZA′B′、ZC′B′分别为AB、CB间电能表电压线圈阻抗，
Figure FDA0003944290410000095
为电压互感器二次侧输出线电压，
Figure FDA0003944290410000096
为电能表侧线电压；
对应关系单元，其用于根据所述等效电路模型确定三相电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，包括：
第一对应关系单元，其用于对于三相四线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，确定三相电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，其表达式为：
Figure FDA0003944290410000097
Zi＝Ri+Zi0＝Ri+Ri0+Xi0
Figure FDA0003944290410000101
Figure FDA0003944290410000102
式中，Zi为第i相的二次等效阻抗，Zi0为第i相电能表电压线圈的阻抗，Ri0为第i相电能表电压线圈的电阻，Xi0为第i相电能表电压线圈的阻抗，
Figure FDA0003944290410000103
为第i相的阻抗角，fi、δj分别为二次回路第i相的压降比差和角差；
第二对应关系单元，其用于对于三相三线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，确定三相电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，其表达式为：
AB回路的二次回路压降误差的计算公式为：
Figure FDA0003944290410000104
CB回路的二次回路压降误差的计算公式为：
Figure FDA0003944290410000111
式中，ZAB和ZCB分别为AB二次回路和CB二次回路等效阻抗，
Figure FDA0003944290410000112
和
Figure FDA0003944290410000113
分别为AB回路和CB回路阻抗角，fab和δab分别为AB二次回路压降比差和角差，fcb和δcb分别为CB二次回路压降比差和角差；
在所述三相三线制接线方式下的电压互感器二次回路近似三相平衡对称时，电流的关系式为：
Figure FDA0003944290410000114
对于AB回路，电压互感器二次侧输出线电压
Figure FDA0003944290410000115
的计算公式为：
Figure FDA0003944290410000116
根据所述
Figure FDA0003944290410000117
的计算公式可知，AB二次回路等效阻抗ZAB的计算公式为：
Figure FDA0003944290410000118
式中，RA′B′和XA′B′分别为AB二次回路电能表的电阻和阻抗；
对于CB回路，电压互感器二次侧输出线电压
Figure FDA0003944290410000121
的计算公式为：
Figure FDA0003944290410000122
根据所述
Figure FDA0003944290410000123
的计算公式可知，CB二次回路等效阻抗ZCB的计算公式为：
Figure FDA0003944290410000124
式中，RC′B′和XC′B′分别为CB二次回路电能表的电阻和阻抗；
阻抗确定单元，其用于基于历史状态下测量的三相电压互感器的二次负荷、阻抗角、二次回路压降误差，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定电能表电压线圈的阻抗；
误差确定单元，其用于基于实际运行状态下测量的二次回路的二次负荷和阻抗角，以及计算确定的电能表电压线圈的阻抗，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定实行运行状态下的三相电压互感器的二次回路压降误差。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述阻抗确定单元包括：
第一阻抗确定单元，其用于对于三相四线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，基于历史状态下测量的三相电压互感器的二次负荷、阻抗角、二次回路压降误差，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定电能表电压线圈的阻抗，其计算公式为：
Figure FDA0003944290410000131
式中，
Figure FDA0003944290410000132
是第i相历史状态下的二次等效阻抗，U20为二次电路额定电压，
Figure FDA0003944290410000133
为第i相历史状态下二次负荷，
Figure FDA0003944290410000134
为第i相历史状态下的阻抗角，fi 0和
Figure FDA0003944290410000135
分别为二次回路第i相历史状态下的压降比差和角差，
Figure FDA0003944290410000136
为第i相历史状态下的线路电阻，Ri0为第i相电能表电压线圈的电阻；
第二阻抗单元，其用于对于三相三线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，基于历史状态下测量的三相电压互感器的二次负荷、阻抗角、二次回路压降误差，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定电能表电压线圈的阻抗，其计算公式为：
Figure FDA0003944290410000141
式中,
Figure FDA0003944290410000142
和
Figure FDA0003944290410000143
为AB二次回路历史状态下的二次负荷和阻抗角，
Figure FDA0003944290410000144
和
Figure FDA0003944290410000145
分别为AB二次回路历史状态下的压降比差和角差，
Figure FDA0003944290410000146
和
Figure FDA0003944290410000147
为CB二次回路历史状态下的二次负荷和阻抗角，
Figure FDA0003944290410000148
和
Figure FDA0003944290410000149
为CB二次回路历史状态下的压降比差和角差,RA′B′和XA′B′分别为AB二次回路电能表的电阻和阻抗,RC′B′和XC′B′分别为CB二次回路电能表的电阻和阻抗。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述误差确定单元包括：
第一误差确定单元，其用于对于三相四线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，基于实际运行状态下测量的二次回路的二次负荷和阻抗角，以及电能表电压线圈的阻抗，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定实行运行状态下的三相电压互感器的二次回路压降误差，其计算公式为：
Figure FDA0003944290410000151
式中，
Figure FDA0003944290410000152
是第i相实际运行状态下的二次等效阻抗，U20为二次电路额定电压，
Figure FDA0003944290410000153
为第i相实际运行状态下测量的二次负荷，
Figure FDA0003944290410000154
为第i相实际运行状态下测量的阻抗角，Ri0为第i相电能表电压线圈的电阻，
Figure FDA0003944290410000155
为第i相实际运行状态下的线路电阻，fi 1和
Figure FDA0003944290410000156
分别为二次回路实际运行状态下的压降比差和角差；
第二误差确定单元，其用于对于三相三线制接线方式的电压互感器二次回路等效电路模型，基于实际运行状态下测量的二次回路的二次负荷和阻抗角，以及电能表电压线圈的阻抗，根据所述电压互感器的二次回路压降误差与二次回路的线路电阻、等效阻抗和阻抗角的对应关系，确定实行运行状态下的三相电压互感器的二次回路压降误差，其计算公式为：
Figure FDA0003944290410000161
式中,
Figure FDA0003944290410000162
和
Figure FDA0003944290410000163
为AB二次回路实际运行状态下的二次负荷和阻抗角，
Figure FDA0003944290410000164
和
Figure FDA0003944290410000165
分别为AB二次回路实际运行状态下的压降比差和角差，
Figure FDA0003944290410000166
和
Figure FDA0003944290410000167
为CB二次回路实际运行状态下的二次负荷和阻抗角，
Figure FDA0003944290410000168
和
Figure FDA0003944290410000169
为CB二次回路实际运行状态下的压降比差和角差,RA′B′和XA′B′分别为AB二次回路电能表的电阻和阻抗,RC′B′和XC′B′分别为CB二次回路电能表的电阻和阻抗，确定实际运行状态下B相二次回路线路电阻
Figure FDA00039442904100001610
时，根据公式
Figure FDA00039442904100001611
和
Figure FDA00039442904100001612
中的任意一个即可。
CN201910599762.0A 2019-07-04 2019-07-04 一种确定任意二次负荷下电压互感器二次回路压降误差的方法和系统 Active CN110333475B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910599762.0A CN110333475B (zh) 2019-07-04 2019-07-04 一种确定任意二次负荷下电压互感器二次回路压降误差的方法和系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910599762.0A CN110333475B (zh) 2019-07-04 2019-07-04 一种确定任意二次负荷下电压互感器二次回路压降误差的方法和系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110333475A CN110333475A (zh) 2019-10-15
CN110333475B true CN110333475B (zh) 2022-12-23

Family

ID=68143121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910599762.0A Active CN110333475B (zh) 2019-07-04 2019-07-04 一种确定任意二次负荷下电压互感器二次回路压降误差的方法和系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110333475B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0534423A (ja) * 1991-07-31 1993-02-09 Meidensha Corp リニア誘導モータの特性算定方式
CN1700023A (zh) * 2004-05-21 2005-11-23 赵国生 电压互感器二次回路压降的补偿方法及补偿装置
CN101074987A (zh) * 2007-07-20 2007-11-21 太原市优特奥科电子科技有限公司 高压电能计量装置综合误差实时在线监测方法及监测设备
CN101086917A (zh) * 2006-06-09 2007-12-12 郑州大学 电压互感器及二次回路压降误差的补偿方法及补偿装置
CN104331115A (zh) * 2014-10-23 2015-02-04 钱坤 一种消除pt二次回路压降的电路和方法
CN105158539A (zh) * 2015-07-20 2015-12-16 钱坤 基于压降消除装置测量pt二次回路压降的电路和方法
CN107462864A (zh) * 2017-09-20 2017-12-12 国网湖南省电力公司 电能计量二次回路整体运行情况在线监测装置及应用方法
CN109031184A (zh) * 2018-10-31 2018-12-18 国网河北省电力有限公司电力科学研究院 一种电能计量装置的监测方法、系统及终端设备

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0534423A (ja) * 1991-07-31 1993-02-09 Meidensha Corp リニア誘導モータの特性算定方式
CN1700023A (zh) * 2004-05-21 2005-11-23 赵国生 电压互感器二次回路压降的补偿方法及补偿装置
CN101086917A (zh) * 2006-06-09 2007-12-12 郑州大学 电压互感器及二次回路压降误差的补偿方法及补偿装置
CN101074987A (zh) * 2007-07-20 2007-11-21 太原市优特奥科电子科技有限公司 高压电能计量装置综合误差实时在线监测方法及监测设备
CN104331115A (zh) * 2014-10-23 2015-02-04 钱坤 一种消除pt二次回路压降的电路和方法
CN105158539A (zh) * 2015-07-20 2015-12-16 钱坤 基于压降消除装置测量pt二次回路压降的电路和方法
CN107462864A (zh) * 2017-09-20 2017-12-12 国网湖南省电力公司 电能计量二次回路整体运行情况在线监测装置及应用方法
CN109031184A (zh) * 2018-10-31 2018-12-18 国网河北省电力有限公司电力科学研究院 一种电能计量装置的监测方法、系统及终端设备

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
二次压降和二次负荷对电能计量准确度的影响;吴丽静;《电测与仪表》;20070325;第44卷(第03期);38-39、46 *
电压互感器二次回路压降矢量分析法;穆小星等;《电测与仪表》;20151210;第52卷(第23期);91-96 *
电压互感器二次回路压降误差测试技术及改进措施;温飚等;《内蒙古电力技术》;20021231;第20卷;39-41 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110333475A (zh) 2019-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Filipski et al. Evaluation of reactive power meters in the presence of high harmonic distortion
CN201425621Y (zh) 一种高压电能计量装置的误差校验系统
CN102156274A (zh) 配电网三相电能计量系统现场整体检测系统
CN106054023B (zh) 一种输电线路单端测距中估计两侧系统阻抗的方法
CN201859213U (zh) 智能电能表检定装置
CN102096060A (zh) 低负荷运行条件下电流互感器现场准确度校验电路
Arseneau et al. Application of IEEE standard 519-1992 harmonic limits for revenue billing meters
CN105044649B (zh) 一种电流互感器误差水平动态检测方法及系统
CN103424734A (zh) 电子式电能表在线校准方法
CN111505563B (zh) 一种电能表的综合误差测试方法
CN106291432A (zh) 电流互感器饱和度的检验方法和系统
CN202075405U (zh) 配电网三相电能计量系统现场整体检测系统
CN110927653A (zh) 电流互感器现场校验仪整体检定系统及检定方法
CN104749547A (zh) 新型现场电能表校验仪
CN104698425B (zh) 一种电能表直流偶次谐波试验的负载自动匹配方法
Arseneau et al. An improved three-phase digital recorder system for calibrating power instrumentation
CN110333475B (zh) 一种确定任意二次负荷下电压互感器二次回路压降误差的方法和系统
CN108152782B (zh) 一种高供高计电能表更正系数的测试方法
CN101762771A (zh) 电力系统母线差动保护ct回路接线分析方法
CN2427816Y (zh) 电能表检验装置计量检定校准仪
Isaiev et al. Metrological characterisation of current transformers calibration unit for accurate measurement
CN113884966B (zh) 交直流传感器宽频校验仪及其性能检测标定方法
CN203949993U (zh) 一种基于电压差值和电流差值测量变压器能效的装置
CN106932746A (zh) 一种电子式电流互感器性能试验系统及方法
CN202929193U (zh) 一种电能表整体误差校验系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant