CN113296043A - 电压互感器误差的在线分析方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

电压互感器误差的在线分析方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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CN113296043A CN202010108909.4A CN202010108909A CN113296043A CN 113296043 A CN113296043 A CN 113296043A CN 202010108909 A CN202010108909 A CN 202010108909A CN 113296043 A CN113296043 A CN 113296043A
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    • 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

Abstract

本申请提供一种电压互感器误差的在线分析方法、装置、设备及存储介质。所述方法包括：确定与待测电压互感器同一电压等级的第一参考电压互感器，所述第一参考电压互感器与待测电压互感器在相同变电站或相邻变电站；间隔预设时间同时采样所述待测电压互感器的二次侧的第一待测电压序列和所述第一参考电压互感器的二次侧的第一电压序列，所述第一待测电压序列和所述第一电压序列项数为n，n为大于2的自然数；确定所述第一待测电压序列和所述第一电压序列的第一误差值；响应于所述第一误差值小于预设阈值，确定所述待测电压互感器工作正常。

Description

电压互感器误差的在线分析方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本申请涉及电能计量技术领域，具体涉及一种电压互感器误差的在线分析方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
在电力行业中，电能计量的准确性是电能运营的重要指标。电能计量装置通常由电压互感器(PT)、电流互感器(CT)和电能表组成。因而，目前对电能计量装置进行现场误差检验时，通常分别需要检验PT误差、CT误差和电能表的误差。
其中，对电能表误差进行现场检验时，可通过电能表误差现场检验仪不停电在线检验电能表误差，十分方便。而对PT误差和CT误差进行现场检验时，则必需停电后才能通过PT误差和CT误差检验设备对PT和CT误差进行检验，非常不方便。
发明内容
本申请实施例提供了一种电压互感器误差的在线分析方法，包括：确定与待测电压互感器同一电压等级的第一参考电压互感器，所述第一参考电压互感器与待测电压互感器在相同变电站或相邻变电站；间隔预设时间同时采样所述待测电压互感器的二次侧的第一待测电压序列和所述第一参考电压互感器的二次侧的第一电压序列，所述第一待测电压序列和所述第一电压序列项数为n，n为大于2的自然数；确定所述第一待测电压序列和所述第一电压序列的第一误差值；响应于所述第一误差值小于预设阈值，确定所述待测电压互感器工作正常。
根据一些实施例，所述方法还包括响应于所述第一误差值不小于所述预设阈值，循环执行以下步骤，直到确定所述待测电压互感器工作正常或异常或不能找到第N参考电压互感器，N为大于1的自然数，N初始值为2：确定与所述待测电压互感器同一电压等级的第N参考电压互感器，所述第N参考电压互感器与所述待测电压互感器在相同变电站或相邻变电站；间隔预设时间同时采样所述待测电压互感器的二次侧的第N待测电压序列和所述第N参考电压互感器的二次侧的第N电压序列，所述第N待测电压序列和所述第N电压序列项数为n；确定所述第N待测电压序列和所述第N电压序列的第N误差值；响应于所述第N误差值小于预设阈值，确定所述待测电压互感器工作正常；响应于所述第N误差值不小于预设阈值，设置N＝N+1。
根据一些实施例，所述设置N＝N+1之前，还包括响应于所述第N误差值不小于所述预设阈值，循环执行以下步骤，直到确定所述待测电压互感器工作异常或M＝N-1，M初始值为1：间隔所述预设时间同时采样第M参考电压互感器的二次侧的参考电压序列和所述第N参考电压互感器的二次侧的基准电压序列；确定所述第M参考电压互感器的二次侧的参考电压序列和所述基准电压序列的第M参考误差值；响应于所述第M参考误差值小于预设阈值，确定所述待测电压互感器工作异常；响应于所述第M参考误差值不小于预设阈值，设置M＝M+1。
根据一些实施例，各个误差值与预设阈值比较时，还包括：多次间隔所述预设时间同时采样要比较的各个电压序列；确定同时采样的各个电压序列的多个时间段的误差值；多个时间段的误差值中，小于所述预设阈值的比例达到预设比例，确定误差值小于预设阈值。
根据一些实施例，所述预设时间为小于等于2ms，所述采样的采样时间为大于等于10ms。
根据一些实施例，所述第一误差值或第N误差值的计算公式均为：
EP＝(UP1-UP2-VP1+VP2)2+(UP2-UP3-VP2+VP3)2+…+(UP(n-1)-UPn-VP(n-1)+VPn)2；
其中，UP1,UP2,UP3。。。。。。UPn为第P待测电压序列，VP1,VP2,VP3。。。。。。VPn为第P电压序列，P＝1或N，n为第P待测电压序列、第P电压序列的项数；
所述第M参考误差值的计算公式为：
EMN＝(VM1-VM2-VN1+VN2)2+(VM2-VM3-VN2+VN3)2+……+(VM(n-1)-VMn-VN(n-1)+VNn)2；
其中，VM1,VM2,VM3。。。。。。VMn为第M参考电压互感器的二次侧的参考电压序列，1≦M≦N-1，VN1,VN2,VN3。。。。。。VNn为第N参考电压互感器的二次侧的基准电压序列。
根据一些实施例，所述第一误差值或第N误差值的计算公式均为：
EP＝|UP1-UP2-VP1+VP2|+|UP2-UP3-VP2+VP3|+……+|UP(n-1)-UPn-VP(n-1)+VPn|；
其中，UP1,UP2,UP3。。。。。。UPn为第P待测电压序列，VP1,VP2,VP3。。。。。。VPn为第P电压序列，P＝1或N，n为第P待测电压序列、第P电压序列的项数；
所述第M参考误差值的计算公式为：
EMN＝|VM1-VM2-VN1+VN2|+|VM2-VM3-VN2+VN3|+……+|VM(n-1)-VMn-VN(n-1)+VNn|；
其中，VM1,VM2,VM3。。。。。。VMn为所述第M参考电压互感器的二次侧的参考电压序列，1≦M≦N-1，VN1,VN2,VN3。。。。。。VNn为第N参考电压互感器的二次侧的基准电压序列。
根据一些实施例，所述第一误差值或第N误差值的计算公式均为：
Figure BDA0002389274890000031
其中，UP1,UP2,UP3。。。。。。UPn为第P待测电压序列，VP1,VP2,VP3。。。。。。VPn为第P电压序列，P＝1或N，n为第P待测电压序列、第P电压序列的项数；
所述参考误差值的计算公式为：
Figure BDA0002389274890000041
其中，VM1,VM2,VM3。。。。。。VMn为第M参考电压互感器的二次侧的参考电压序列，1≦M≦N-1，VN1,VN2,VN3。。。。。。VNn为第N参考电压互感器的二次侧的基准电压序列。
本申请实施例还提供一种电压互感器误差的在线分析装置，包括第一参考电压互感器确定模块、第一采样模块、第一误差确定模块、第一比较模块，所述第一参考电压互感器确定模块确定与待测电压互感器同一电压等级的第一参考电压互感器，所述第一参考电压互感器与待测电压互感器在相同变电站或相邻变电站；所述第一采样模块间隔预设时间同时采样所述待测电压互感器的二次侧的第一待测电压序列和所述第一参考电压互感器的二次侧的第一电压序列，所述第一待测电压序列和所述第一电压序列项数为n，n为大于2的自然数；所述第一误差确定模块确定所述第一待测电压序列和所述第一电压序列的第一误差值；所述第一比较模块响应于所述第一误差值小于预设阈值，确定所述待测电压互感器工作正常。
根据一些实施例，所述装置还包括循环比较模块，所述循环比较模块响应于所述第一误差值不小于所述预设阈值，循环执行以下步骤，直到确定所述待测电压互感器工作正常或异常或不能找到第N参考电压互感器，N为大于1的自然数，N初始值为2，所述循环比较模块包括第N参考电压互感器确定模块、第N采样模块、第N误差确定模块、第N比较模块，所述第N参考电压互感器确定模块确定与所述待测电压互感器同一电压等级的第N参考电压互感器，所述第N参考电压互感器与所述待测电压互感器在相同变电站或相邻变电站；所述第N采样模块间隔预设时间同时采样所述待测电压互感器的二次侧的第N待测电压序列和所述第N参考电压互感器的二次侧的第N电压序列，所述第N待测电压序列和所述第N电压序列项数为n，n为大于2的自然数；所述第N误差确定模块确定同时采样的所述第N待测电压序列和所述第N电压序列的第N误差值；所述第N比较模块响应于所述第N误差值小于预设阈值，确定所述待测电压互感器工作正常；响应于所述第N误差值不小于预设阈值，设置N＝N+1。
根据一些实施例，所述装置还包括参考循环比较模块，所述参考循环比较模块响应于所述第N误差值不小于所述预设阈值，循环执行以下步骤，直到确定所述待测电压互感器工作异常或M＝N-1，M初始值为1，所述参考循环比较模块包括参考采样模块、参考误差值确定模块、参考误差比较模块，所述参考采样模块间隔所述预设时间同时采样第M参考电压互感器的二次侧的参考电压序列和第N参考电压互感器的二次侧的基准电压序列；所述参考误差值确定模块确定所述第M参考电压互感器的二次侧的参考电压序列和所述基准电压序列的第M参考误差值；所述参考误差比较模块响应于所述第M参考误差值小于预设阈值，确定所述待测电压互感器工作异常；响应于所述第M参考误差值不小于预设阈值，设置M＝M+1。
本申请实施例还提供一种电子设备，包括一个或多个处理器和存储器，所述存储器用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器执行如上所述的方法。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序,其中，当所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如上所述的方法。
本申请实施例提供的技术方案，通过参考电压互感器的引入，不停电在线对电压互感器误差进行分析，简单方便，及时掌握现场电压互感器的运行情况，实现故障快速定位，提醒工作人员尽快现场处理，缩短故障处理时间，提升电能计量装置智能管理水平，方便了电压互感器误差的现场检验。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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是本申请实施例提供的一种电压互感器误差的在线分析方法流程示意图。
图2是本申请实施例提供的另一种电压互感器误差的在线分析方法流程示意图。
图3是本申请实施例提供的又一种电压互感器误差的在线分析方法流程示意图。
图4是本申请实施例提供的一种电压互感器误差的在线分析装置功能组成框图。
图5是本申请实施例提供的另一种电压互感器误差的在线分析装置功能组成框图。
图6是本申请实施例提供的一种循环比较模块功能组成框图。
图7是本申请实施例提供的一种参考循环比较模块功能组成框图。
图8是本申请实施例提供的一种电子设备功能组成框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应当理解，本申请的权利要求、说明书及附图中的术语“第一”、“第二”、……”第N”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本申请的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
图1是本申请实施例提供的一种电压互感器误差的在线分析方法流程示意图，示出了在线分析电压互感器误差的具体流程。
在S110中，确定与待测电压互感器同一电压等级的第一参考电压互感器，第一参考电压互感器与待测电压互感器在相同变电站或相邻变电站。
在待测电压互感器所在的变电站或与该变电站相邻的变电站内，寻找与待测电压互感器同一电压等级的电压互感器，作为第一参考电压互感器。
本申请中提到的两个电压互感器在相邻变电站，指电压互感器的一次侧相连的高压输电线是同一条线路，或者直接连通或者通过开关连通的，中间有变压器的情形不属于本专利的相邻变电站。
在S120中，间隔预设时间同时采样所述待测电压互感器的二次侧的第一待测电压序列和所述第一参考电压互感器的二次侧的第一电压序列，第一待测电压序列和第一电压序列项数为n，n为大于2的自然数。
在同一时刻，对待测电压互感器和第一参考电压互感器同时进行采样，采样的采样时间为大于等于10ms。交流电的周期是20ms，采样序列不能小于半个周期，因此采样时间最少10ms，达到误差计算最基本的采样数据量，以获取平稳的电压值。
每隔预设时间间隔就采样一次，预设时间间隔为小于等于2ms。获取待测电压互感器的二次侧的第一待测电压序列U11,U12,U13。。。。。。U1n和第一参考电压互感器的二次侧的第一电压序列V11,V12,V13。。。。。。V1n。交流电频率是50Hz，周期0.02s，一般仪器采样512个点，这样采样间隔是0.04ms，远小于本专利预设时间间隔2ms，按照本专利不大于2ms间隔采样时，这样在一个周期内采样点数至少10个点，确保采样点数达到最基本的数据量，确保误差计算精确。
采样的电压互感器二次侧的电压序列同时带有时间信息，其中，时间信息包括可以表征采样的电压序列所对应的时间的信息，例如，时间戳信息、序号、时间代表等，还可以是事先约定的时间规则。上述时间信息保证上述算法的正确执行。
在S130中，确定第一待测电压序列和第一电压序列的第一误差值。
根据误差计算方法，确定上述第一待测电压序列U11,U12,U13。。。。。。U1n和第一电压序列V11,V12,V13。。。。。。V1n的误差值，作为第一误差值。
在S140中，响应于第一误差值小于预设阈值，确定待测电压互感器工作正常。
预设阈值根据S130步骤中选用的误差计算方法进行设定，每一种误差计算方法对应一个固定的预设阈值。比较第一误差值和预设阈值，如果第一误差值小于预设阈值，说明待测电压互感器的二次侧电压和第一参考电压互感器的二次侧电压变化趋势一致。电压互感器发生故障后，电压互感器二次侧输出会产生明显或较大偏差的误差，而两个电压互感器二次侧变化趋势一致的概率较小。由此，待测电压互感器的二次侧电压和第一参考电压互感器的二次侧电压变化趋势一致的情况下，确定待测电压互感器工作正常。
本实施例提供的技术方案，通过参考电压互感器的引入，不停电在线对电压互感器误差进行分析，简单方便，及时掌握现场电压互感器的运行情况，实现故障快速定位，提醒工作人员尽快现场处理，缩短故障处理时间，提升电能计量装置智能管理水平，方便了电压互感器误差的现场检验。
图2是本申请实施例提供的另一种电压互感器误差的在线分析方法流程示意图，示出了在线分析电压互感器误差的具体流程。
在S210中，确定与待测电压互感器同一电压等级的第一参考电压互感器，第一参考电压互感器与待测电压互感器在相同变电站或相邻变电站。
在待测电压互感器所在的变电站或与该变电站相邻的变电站内，寻找与待测电压互感器同一电压等级的电压互感器，作为第一参考电压互感器。
在S220中，间隔预设时间同时采样所述待测电压互感器的二次侧的第一待测电压序列和所述第一参考电压互感器的二次侧的第一电压序列，第一待测电压序列和第一电压序列项数为n，n为大于2的自然数。
在同一时刻，对待测电压互感器和第一参考电压互感器同时进行采样，采样的采样时间为大于等于10ms。交流电的周期是20ms，采样序列不能小于半个周期，因此采样时间最少10ms，达到误差计算最基本的采样数据量，以获取平稳的电压值。
每隔预设时间间隔就采样一次，预设时间间隔为小于等于2ms。获取待测电压互感器的二次侧的第一待测电压序列U11,U12,U13。。。。。。U1n和第一参考电压互感器的二次侧的第一电压序列V11,V12,V13。。。。。。V1n。交流电频率是50Hz，周期0.02s，一般仪器采样512个点，这样采样间隔是0.04ms，远小于本专利预设时间间隔2ms，按照本专利不大于2ms间隔采样时，这样在一个周期内采样点数至少10个点，确保采样点数达到最基本的数据量，确保误差计算精确。
采样的电压互感器二次侧的电压序列同时带有时间信息，其中，时间信息包括可以表征采样的电压序列所对应的时间的信息，例如，时间戳信息、序号、时间代表等，还可以是事先约定的时间规则。上述时间信息保证上述算法的正确执行。
在S230中，确定第一待测电压序列和第一电压序列的第一误差值。
第一误差值的计算公式包括以下三种，可以任选一种。
第一种：EP＝(UP1-UP2-VP1+VP2)2+(UP2-UP3-VP2+VP3)2+…+(UP(n-1)-UPn-VP(n-1)+VPn)2。
第二种：EP＝|UP1-UP2-VP1+VP2|+|UP2-UP3-VP2+VP3|+……+|UP(n-1)-UPn-VP(n-1)+VPn|。
第三种：
Figure BDA0002389274890000101
此时，P＝1，UP1,UP2,UP3。。。。。。UPn为第一待测电压序列，VP1,VP2,VP3。。。。。。VPn为第一电压序列。n为第一待测电压序列、第一电压序列的项数。
根据误差计算方法，确定上述第一待测电压序列U11,U12,U13。。。。。。U1n和第一电压序列V11,V12,V13。。。。。。V1n的误差值，作为第一误差值。
需要说明的是，公式中，将第一电压序列V11,V12,V13。。。。。。V1n与第一待测电压序列U11,U12,U13。。。。。。U1n互换，不影响第一误差值的值。
在S240中，响应于第一误差值小于预设阈值，确定待测电压互感器工作正常。
预设阈值根据S230中选用的误差计算方法进行设定，每一种误差计算方法对应一个固定的预设阈值。比较第一误差值和预设阈值，如果第一误差值小于预设阈值，说明待测电压互感器的二次侧电压序列和第一参考电压互感器的二次侧电压序列变化趋势一致。电压互感器发生故障后，电压互感器二次侧输出会产生明显或较大偏差的误差，而两个电压互感器二次侧变化趋势一致的概率较小。由此，待测电压互感器的二次侧电压和第一参考电压互感器的二次侧电压变化趋势一致的情况下，确定待测电压互感器工作正常。
在S250中，响应于第一误差值不小于预设阈值，循环执行以下步骤S251至S256，直到确定所述待测电压互感器工作正常或异常或不能找到第N参考电压互感器，N为大于1的自然数，N初始值为2。
当第一误差值不小于预设阈值时，表示待测电压互感器的二次侧电压序列和第一参考电压互感器的二次侧电压序列变化趋势差别较大，不能确定是哪个互感器工作正常或异常。此时需要进一步寻找第二参考电压互感器，甚至是第三、第四…第N参考电压互感器，循环执行以下步骤S251至S256，进行进一步的确定。
在S251中，确定与待测电压互感器同一电压等级的第N参考电压互感器，第N参考电压互感器与待测电压互感器在相同变电站或相邻变电站。
首先在待测电压互感器所在的变电站或与该变电站相邻的变电站内，进一步寻找与待测电压互感器同一电压等级的电压互感器，作为第二参考电压互感器。
在S252中，间隔预设时间同时采样待测电压互感器的二次侧的第N待测电压序列和第N参考电压互感器的二次侧的第N电压序列，第N待测电压序列和所述第N电压序列项数为n。
在同一时刻，对待测电压互感器和第一参考电压互感器同时进行采样，采样的采样时间为大于等于10ms，达到误差计算最基本的采样数据量，以获取平稳的电压值。每隔预设时间间隔就采样一次，预设时间间隔为小于等于2ms，以确保误差计算精确。获取待测电压互感器的二次侧的第二待测电压序列U21,U22,U23。。。。。。U2n和第二参考电压互感器的二次侧的第二电压序列V21,V22,V23。。。。。。V2n。
采样的电压互感器二次侧的电压序列同时带有时间信息，其中，时间信息包括可以表征采样的电压序列所对应的时间的信息，例如，时间戳信息、序号、时间代表等，还可以是事先约定的时间规则。上述时间信息保证上述算法的正确执行。
在S253中，确定第N待测电压序列和第N电压序列的第N误差值。
根据误差计算方法，确定上述第二待测电压序列U21,U22,U23。。。。。。U2n和第二电压序列V21,V22,V23。。。。。。V2n的误差值，作为第二误差值。
误差计算方法，在本申请实施例中提出以下几种。
第一种，第N误差值的计算公式如下。
EP＝(UP1-UP2-VP1+VP2)2+(UP2-UP3-VP2+VP3)2+…+(UP(n-1)-UPn-VP(n-1)+VPn)2。
第二种，第N误差值的计算公式如下。
EP＝|UP1-UP2-VP1+VP2|+|UP2-UP3-VP2+VP3|+……+|UP(n-1)-UPn-VP(n-1)+VPn|。
第三种，第N误差值的计算公式如下。
Figure BDA0002389274890000121
其中，P＝N，UP1,UP2,UP3。。。。。。UPn为第N待测电压序列，VP1,VP2,VP3。。。。。。VPn为第N电压序列，n为第N待测电压序列、第N电压序列的项数。
需要说明的是，公式中，将第P待测电压序列UP1,UP2,UP3。。。。。。UPn与第P电压序列VN1,VN2,VN3。。。。。。VNn互换，不影响第N误差值的值。
在S254中，响应于第N误差值小于预设阈值，确定待测电压互感器工作正常。
比较第二误差值和预设阈值，如果第二误差值小于预设阈值，说明待测电压互感器的二次侧电压和第一参考电压互感器的二次侧电压变化趋势一致。电压互感器发生故障后，电压互感器二次侧输出会产生明显或较大偏差的误差，而两个电压互感器二次侧变化趋势一致的概率较小。由此，待测电压互感器的二次侧电压和第一参考电压互感器的二次侧电压变化趋势一致的情况下，确定待测电压互感器工作正常。
在S255中，响应于第N误差值不小于预设阈值，设置N＝N+1。
返回S251重新执行循环。
根据一些实施例，为了提高分析精度，各个误差值与预设阈值比较时，也可以多次间隔预设时间同时采样要比较的各个电压序列，确定同时采样的各个电压序列的多个时间段的误差值，多个时间段的误差值中，小于所述预设阈值的比例达到预设比例，确定误差值小于预设阈值。
直到确定了待测电压互感器正常或异常，或者不能再找到与待测电压互感器在相同变电站或相邻变电站的同一电压等级的第N参考电压互感器，在线检测结束。
本实施例提供的技术方案，通过多个参考电压互感器的引入，不停电在线对电压互感器误差进行分析，简单方便，判断成功率高，及时掌握现场电压互感器的运行情况，实现故障快速定位，提醒工作人员尽快现场处理，缩短故障处理时间，提升电能计量装置智能管理水平，方便了电压互感器误差的现场检验。
图3是本申请实施例提供的又一种电压互感器误差的在线分析方法流程示意图，示出了在线分析电压互感器误差的具体流程。
在S310中，确定与待测电压互感器同一电压等级的第一参考电压互感器，第一参考电压互感器与待测电压互感器在相同变电站或相邻变电站。
在待测电压互感器所在的变电站或与该变电站相邻的变电站内，寻找与待测电压互感器同一电压等级的电压互感器，作为第一参考电压互感器。
在S320中，间隔预设时间同时采样所述待测电压互感器的二次侧的第一待测电压序列和所述第一参考电压互感器的二次侧的第一电压序列，第一待测电压序列和第一电压序列项数为n，n为大于2的自然数。
在同一时刻，对待测电压互感器和第一参考电压互感器同时进行采样，采样的采样时间为大于等于10ms。交流电的周期是20ms，采样序列不能小于半个周期，因此采样时间最少10ms，达到误差计算最基本的采样数据量，以获取平稳的电压值。
每隔预设时间间隔就采样一次，预设时间间隔为小于等于2ms。获取待测电压互感器的二次侧的第一待测电压序列U11,U12,U13。。。。。。U1n和第一参考电压互感器的二次侧的第一电压序列V11,V12,V13。。。。。。V1n。交流电频率是50Hz，周期0.02s，一般仪器采样512个点，这样采样间隔是0.04ms，远小于本专利预设时间间隔2ms，按照本专利不大于2ms间隔采样时，这样在一个周期内采样点数至少10个点，确保采样点数达到最基本的数据量，确保误差计算精确。
采样的电压互感器二次侧的电压序列同时带有时间信息，其中，时间信息包括可以表征采样的电压序列所对应的时间的信息，例如，时间戳信息、序号、时间代表等，还可以是事先约定的时间规则。上述时间信息保证上述算法的正确执行。
在S330中，确定第一待测电压序列和第一电压序列的第一误差值。
第一误差值的计算公式包括以下三种，可以任选一种。
第一种：EP＝(UP1-UP2-VP1+VP2)2+(UP2-UP3-VP2+VP3)2+…+(UP(n-1)-UPn-VP(n-1)+VPn)2。
第二种：EP＝|UP1-UP2-VP1+VP2|+|UP2-UP3-VP2+VP3|+……+|UP(n-1)-UPn-VP(n-1)+VPn|。
第三种：
Figure BDA0002389274890000141
此时，P＝1，UP1,UP2,UP3。。。。。。UPn为第一待测电压序列，VP1,VP2,VP3。。。。。。VPn为第一电压序列。n为第一待测电压序列、第一电压序列的项数。
根据误差计算方法，确定上述第一待测电压序列U11,U12,U13。。。。。。U1n和第一电压序列V11,V12,V13。。。。。。V1n的误差值，作为第一误差值。
需要说明的是，公式中，将第一电压序列V11,V12,V13。。。。。。V1n与第一待测电压序列U11,U12,U13。。。。。。U1n互换，不影响第一误差值的值。
在S340中，响应于第一误差值小于预设阈值，确定待测电压互感器工作正常。
比较第一误差值和根据S330中选用的误差计算方法对应的预设阈值，如果第一误差值小于预设阈值，说明待测电压互感器的二次侧电压序列和第一参考电压互感器的二次侧电压序列变化趋势一致，电压互感器发生故障后，电压互感器二次侧输出会产生明显或较大偏差的误差，而两个电压互感器二次侧变化趋势一致的概率较小。由此，待测电压互感器的二次侧电压和第一参考电压互感器的二次侧电压变化趋势一致的情况下，则确定待测电压互感器工作正常。
在S350中，响应于第一误差值不小于预设阈值，循环执行以下步骤S351至S356，直到确定所述待测电压互感器工作正常或异常或不能找到第N参考电压互感器，N为大于1的自然数，N初始值为2。
当第一误差值不小于预设阈值时，表示待测电压互感器的二次侧电压序列和第一参考电压互感器的二次侧电压序列变化趋势差别较大，不能确定是哪个互感器工作正常或异常。此时需要进一步寻找第二参考电压互感器，甚至是第三、第四…第N参考电压互感器，循环执行以下步骤S351至S356，进行进一步的确定。
在S351中，确定与待测电压互感器同一电压等级的第N参考电压互感器，第N参考电压互感器与待测电压互感器在相同变电站或相邻变电站。
首先在待测电压互感器所在的变电站或与该变电站相邻的变电站内，进一步寻找与待测电压互感器同一电压等级的电压互感器，作为第二参考电压互感器。
在S352中，间隔预设时间同时采样待测电压互感器的二次侧的第N待测电压序列和第N参考电压互感器的二次侧的第N电压序列，第N待测电压序列和所述第N电压序列项数为n。
在同一时刻，对待测电压互感器和第一参考电压互感器同时进行采样，采样的采样时间为大于等于10ms，达到误差计算最基本的采样数据量，以获取平稳的电压值U21和V21。每隔预设时间间隔就采样一次，预设时间间隔为小于等于2ms，以确保误差计算精确。获取待测电压互感器的二次侧的第二待测电压序列U21,U22,U23。。。。。。U2n和第二参考电压互感器的二次侧的第二电压序列V21,V22,V23。。。。。。V2n。
采样的电压互感器二次侧的电压序列同时带有时间信息，其中，时间信息包括可以表征采样的电压序列所对应的时间的信息，例如，时间戳信息、序号、时间代表等，还可以是事先约定的时间规则。上述时间信息保证上述算法的正确执行。
在S353中，确定第N待测电压序列和第N电压序列的第N误差值。
根据误差计算方法，确定上述第二待测电压序列U21,U22,U23。。。。。。U2n和第二电压序列V21,V22,V23。。。。。。V2n的误差值，作为第二误差值。
误差计算方法，在本申请实施例中提出以下几种。
第一种，第N误差值的计算公式如下。
EP＝(UP1-UP2-VP1+VP2)2+(UP2-UP3-VP2+VP3)2+…+(UP(n-1)-UPn-VP(n-1)+VPn)2。
第二种，第N误差值的计算公式如下。
EP＝|UP1-UP2-VP1+VP2|+|UP2-UP3-VP2+VP3|+……+|UP(n-1)-UPn-VP(n-1)+VPn|。
第三种，第N误差值的计算公式如下。
Figure BDA0002389274890000161
其中，UP1,UP2,UP3。。。。。。UPn为第P待测电压序列，VP1,VP2,VP3。。。。。。VPn为第P电压序列，P＝N，n为第P待测电压序列、第P电压序列的项数。
需要说明的是，公式中，将第P待测电压序列UP1,UP2,UP3。。。。。。UPn与第P电压序列VP1,VP2,VP3。。。。。。VPn互换，不影响第N误差值的值。
据此三种公式的任意一种计算第N误差值。此处公式的选择不受第一误差计算公式选择的影响。
在S354中，响应于第N误差值小于预设阈值，确定待测电压互感器工作正常。
比较第二误差值和根据S353中选用的误差计算方式对应的预设阈值，如果第二误差值小于预设阈值，说明待测电压互感器的二次侧电压和第二参考电压互感器的二次侧电压变化趋势一致，电压互感器发生故障后，电压互感器二次侧输出会产生明显或较大偏差的误差，而两个电压互感器二次侧变化趋势一致的概率较小。由此，待测电压互感器的二次侧电压和第N参考电压互感器的二次侧电压变化趋势一致的情况下，则确定待测电压互感器工作正常。
在S355中，响应于第N误差值不小于预设阈值，循环执行以下步骤S3551至S3554，直到确定待测电压互感器工作异常或M＝N-1，M初始值为1。
在S3551中，间隔预设时间同时采样第M参考电压互感器的二次侧的参考电压序列和第N参考电压互感器的二次侧的基准电压序列。
在本实施例中，例如第N参考电压互感器为第三电压互感器，那么间隔预设时间同时采样第一参考电压互感器的二次侧的参考电压序列和第三参考电压互感器的二次侧的基准电压序列。
在S3552中，确定第M参考电压互感器的二次侧的参考电压序列和基准电压序列的第M参考误差值。
第M参考误差值的计算公式有以下三种。
第一种为：
EMN＝(VM1-VM2-VN1+VN2)2+(VM2-VM3-VN2+VN3)2+……+(VM(n-1)-VMn-VN(n-1)+VNn)2。
第一种为：
EMN＝|VM1-VM2-VN1+VN2|+|VM2-VM3-VN2+VN3|+……+|VM(n-1)-VMn-VN(n-1)+VNn|。
第三种为：
Figure BDA0002389274890000181
其中，VM1,VM2,VM3。。。。。。VMn为第M参考电压互感器的二次侧的参考电压序列，1≦M≦N-1，VN1,VN2,VN3。。。。。。VNn为第N参考电压互感器的二次侧的基准电压序列。
据此三种公式的任意一种计算第M参考误差值。需要说明的是，公式中，将参考电压序列VM1,VM2,VM3。。。。。。VMn与基准电压序列VN1,VN2,VN3。。。。。。VNn互换，不影响第M参考误差值的值。
在S3553中，响应于第M参考误差值小于预设阈值，确定待测电压互感器工作异常。
在本实施例中，如果第一参考误差值小于预设阈值，确定待测电压互感器工作异常。
此处的预设阈值是根据S3552中选用的误差计算公式进行设定的，只与误差计算采用的计算公式有关，与误差的类型无关。
在S3554中，响应于第M参考误差值不小于预设阈值，设置M＝M+1。返回S3551重新执行循环。
如果第一参考误差值不小于预设阈值，就仍然不能确定待测电压互感器工作异常。而且此时M不等于N-1。设置M＝M+1。
在本实施例中，返回S3551继续执行循环。同样的方式比较第二参考电压互感器和第三参考电压互感器。依此类推。
如果此处N等于5，那么第MN参考误差值有四个，也就是说，第一参考电压互感器与第五参考电压互感器进行比较，第二参考电压互感器与第五参考电压互感器进行比较，第三参考电压互感器与第五参考电压互感器进行比较，第四参考电压互感器与第五参考电压互感器进行比较，任何一个第MN参考误差值小于预设阈值，都可以确定待测电压互感器工作异常。
如果依然不能确定待测电压互感器工作异常，而且此时M＝N-1，设置N＝N+1，返回S351重新执行循环。
根据一些实施例，为了提高分析精度，各个误差值与预设阈值比较时，也可以多次间隔预设时间同时采样要比较的各个电压序列，确定同时采样的各个电压序列的多个时间段的误差值，多个时间段的误差值中，小于所述预设阈值的比例达到预设比例，确定误差值小于预设阈值。
直到确定了待测电压互感器正常或异常，或者不能再找到与待测电压互感器在相同变电站或相邻变电站的同一电压等级的第N参考电压互感器，在线检测结束。
本实施例提供的技术方案，通过多个参考电压互感器的引入，不停电在线对电压互感器误差进行分析，并且增加了多种比较方式，简单方便，判断成功率高，及时掌握现场电压互感器的运行情况，实现故障快速定位，提醒工作人员尽快现场处理，缩短故障处理时间，提升电能计量装置智能管理水平，方便了电压互感器误差的现场检验。
图4是本申请实施例提供的一种电压互感器误差的在线分析装置功能组成框图。
电压互感器误差的在线分析装置，包括第一参考电压互感器确定模块10、第一采样模块20、第一误差确定模块30、第一比较模块40。
第一参考电压互感器确定模块10确定与待测电压互感器同一电压等级的第一参考电压互感器，第一参考电压互感器与待测电压互感器在相同变电站或相邻变电站。第一采样模块20间隔预设时间同时采样待测电压互感器的二次侧的第一待测电压序列和第一参考电压互感器的二次侧的第一电压序列，第一待测电压序列和第一电压序列项数为n，n为大于2的自然数。第一误差确定模块30确定第一待测电压序列和第一电压序列的第一误差值。第一比较模块40响应于第一误差值小于预设阈值，确定待测电压互感器工作正常。
图5是本申请实施例提供的另一种电压互感器误差的在线分析装置功能组成框图。
电压互感器误差的在线分析装置，包括第一参考电压互感器确定模块10、第一采样模块20、第一误差确定模块30、第一比较模块40、循环比较模块50、参考循环比较模块60。
第一参考电压互感器确定模块10确定与待测电压互感器同一电压等级的第一参考电压互感器，第一参考电压互感器与待测电压互感器在相同变电站或相邻变电站。第一采样模块20间隔预设时间同时采样待测电压互感器的二次侧的第一待测电压序列和第一参考电压互感器的二次侧的第一电压序列，第一待测电压序列和第一电压序列项数为n，n为大于2的自然数。第一误差确定模块30确定第一待测电压序列和第一电压序列的第一误差值。第一比较模块40响应于第一误差值小于预设阈值，确定待测电压互感器工作正常。循环比较模块50响应于第一误差值不小于预设阈值，循环执行循环比较步骤，直到确定待测电压互感器工作正常或异常或不能找到第N参考电压互感器，N为大于1的自然数，N初始值为2。参考循环比较模块60响应于第N误差值不小于预设阈值，循环执行参考循环比较步骤，直到确定待测电压互感器工作异常或M＝N-1，M初始值为1。
循环比较模块50包括第N参考电压互感器确定模块51、第N采样模块52、第N误差确定模块53、第N比较模块54，如图6所示。
第N参考电压互感器确定模块51确定与待测电压互感器同一电压等级的第N参考电压互感器，第N参考电压互感器与待测电压互感器在相同变电站或相邻变电站。第N采样模块52间隔预设时间同时采样待测电压互感器的二次侧的第N待测电压序列和第N参考电压互感器的二次侧的第N电压序列，第N待测电压序列和第N电压序列项数为n，n为大于2的自然数。第N误差确定模块53确定同时采样的第N待测电压序列和第N电压序列的第N误差值。第N比较模块54响应于第N误差值小于预设阈值，确定待测电压互感器工作正常；响应于第N误差值不小于预设阈值，设置N＝N+1。
参考循环比较模块60包括参考采样模块61、参考误差值确定模块62、参考误差比较模块63，如图7所示。
参考采样模块61间隔预设时间同时采样第M参考电压互感器的二次侧的参考电压序列和第N参考电压互感器的二次侧的基准电压序列。参考误差值确定模块62确定第M参考电压互感器的二次侧的参考电压序列和基准电压序列的第M参考误差值。参考误差比较模块63响应于第M参考误差值小于预设阈值，确定待测电压互感器工作异常，响应于第M参考误差值不小于预设阈值，设置M＝M+1。
图8是本申请实施例提供的一种电子设备功能组成框图。
电子设备可以包括输出单元301、输入单元302、处理器303、存储器304、通讯接口305，以及内存单元306。
存储器304作为一种非暂态计算机可读存储器，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块。当一个或多个程序被一个或多个处理器303执行，使得一个或多个处理器303实现如上所述的方法。
存储器304可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据电子器件的使用所创建的数据等。此外，存储器304可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态性固态存储器件。在一些实施例中，存储器304可选包括相对于处理器303远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电子设备。
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明仅用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。同时，本领域技术人员依据本申请的思想，基于本申请的具体实施方式及应用范围上做出的改变或变形之处，都属于本申请保护的范围。综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (13)

1.一种电压互感器误差的在线分析方法，包括：
确定与待测电压互感器同一电压等级的第一参考电压互感器，所述第一参考电压互感器与待测电压互感器在相同变电站或相邻变电站；
间隔预设时间同时采样所述待测电压互感器的二次侧的第一待测电压序列和所述第一参考电压互感器的二次侧的第一电压序列，所述第一待测电压序列和所述第一电压序列项数为n，n为大于2的自然数；
确定所述第一待测电压序列和所述第一电压序列的第一误差值；
响应于所述第一误差值小于预设阈值，确定所述待测电压互感器工作正常。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
响应于所述第一误差值不小于所述预设阈值，循环执行以下步骤，直到确定所述待测电压互感器工作正常或异常或不能找到第N参考电压互感器，N为大于1的自然数，N初始值为2：
确定与所述待测电压互感器同一电压等级的第N参考电压互感器，所述第N参考电压互感器与所述待测电压互感器在相同变电站或相邻变电站；
间隔预设时间同时采样所述待测电压互感器的二次侧的第N待测电压序列和所述第N参考电压互感器的二次侧的第N电压序列，所述第N待测电压序列和所述第N电压序列项数为n；
确定所述第N待测电压序列和所述第N电压序列的第N误差值；
响应于所述第N误差值小于预设阈值，确定所述待测电压互感器工作正常；
响应于所述第N误差值不小于预设阈值，设置N＝N+1。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述设置N＝N+1之前，还包括：
响应于所述第N误差值不小于所述预设阈值，循环执行以下步骤，直到确定所述待测电压互感器工作异常或M＝N-1，M初始值为1：
间隔所述预设时间同时采样第M参考电压互感器的二次侧的参考电压序列和所述第N参考电压互感器的二次侧的基准电压序列；
确定所述第M参考电压互感器的二次侧的参考电压序列和所述基准电压序列的第M参考误差值；
响应于所述第M参考误差值小于预设阈值，确定所述待测电压互感器工作异常；
响应于所述第M参考误差值不小于预设阈值，设置M＝M+1。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，各个误差值与预设阈值比较时，还包括：
多次间隔所述预设时间同时采样要比较的各个电压序列；
确定同时采样的各个电压序列的多个时间段的误差值；
多个时间段的误差值中，小于所述预设阈值的比例达到预设比例，确定误差值小于预设阈值。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预设时间为小于等于2ms，所述采样的采样时间为大于等于10ms。
6.根据权利要求3所述的方法，其中，
所述第一误差值或第N误差值的计算公式均为：
EP＝(UP1-UP2-VP1+VP2)2+(UP2-UP3-VP2+VP3)2+…+(UP(n-1)-UPn-VP(n-1)+VPn)2；
其中，UP1,UP2,UP3。。。。。。UPn为第P待测电压序列，VP1,VP2,VP3。。。。。。VPn为第P电压序列，P＝1或N，n为第P待测电压序列、第P电压序列的项数；
所述第M参考误差值的计算公式为：
EMN＝(VM1-VM2-VN1+VN2)2+(VM2-VM3-VN2+VN3)2+……+(VM(n-1)-VMn-VN(n-1)+VNn)2；
其中，VM1,VM2,VM3。。。。。。VMn为第M参考电压互感器的二次侧的参考电压序列，1≦M≦N-1，VN1,VN2,VN3。。。。。。VNn为第N参考电压互感器的二次侧的基准电压序列。
7.根据权利要求3所述的方法，其中，
所述第一误差值或第N误差值的计算公式均为：
EP＝|UP1-UP2-VP1+VP2|+|UP2-UP3-VP2+VP3|+……+|UP(n-1)-UPn-VP(n-1)+VPn|；
其中，UP1,UP2,UP3。。。。。。UPn为第P待测电压序列，VP1,VP2,VP3。。。。。。VPn为第P电压序列，P＝1或N，n为第P待测电压序列、第P电压序列的项数；
所述第M参考误差值的计算公式为：
EMN＝|VM1-VM2-VN1+VN2|+|VM2-VM3-VN2+VN3|+……+|VM(n-1)-VMn-VN(n-1)+VNn|；
其中，VM1,VM2,VM3。。。。。。VMn为所述第M参考电压互感器的二次侧的参考电压序列，1≦M≦N-1，VN1,VN2,VN3。。。。。。VNn为第N参考电压互感器的二次侧的基准电压序列。
8.根据权利要求3所述的方法，其中，
所述第一误差值或第N误差值的计算公式均为：
Figure FDA0002389274880000041
其中，UP1,UP2,UP3。。。。。。UPn为第P待测电压序列，VP1,VP2,VP3。。。。。。VPn为第P电压序列，P＝1或N，n为第P待测电压序列、第P电压序列的项数；
所述参考误差值的计算公式为：
Figure FDA0002389274880000042
其中，VM1,VM2,VM3。。。。。。VMn为第M参考电压互感器的二次侧的参考电压序列，1≦M≦N-1，VN1,VN2,VN3。。。。。。VNn为第N参考电压互感器的二次侧的基准电压序列。
9.一种电压互感器误差的在线分析装置，包括：
第一参考电压互感器确定模块，确定与待测电压互感器同一电压等级的第一参考电压互感器，所述第一参考电压互感器与待测电压互感器在相同变电站或相邻变电站；
第一采样模块，间隔预设时间同时采样所述待测电压互感器的二次侧的第一待测电压序列和所述第一参考电压互感器的二次侧的第一电压序列，所述第一待测电压序列和所述第一电压序列项数为n，n为大于2的自然数；
第一误差确定模块，确定所述第一待测电压序列和所述第一电压序列的第一误差值；
第一比较模块，响应于所述第一误差值小于预设阈值，确定所述待测电压互感器工作正常。
10.根据权利要求9所述的装置，还包括：
循环比较模块，响应于所述第一误差值不小于所述预设阈值，循环执行以下步骤，直到确定所述待测电压互感器工作正常或异常或不能找到第N参考电压互感器，N为大于1的自然数，N初始值为2，所述循环比较模块包括：
第N参考电压互感器确定模块，确定与所述待测电压互感器同一电压等级的第N参考电压互感器，所述第N参考电压互感器与所述待测电压互感器在相同变电站或相邻变电站；
第N采样模块，间隔预设时间同时采样所述待测电压互感器的二次侧的第N待测电压序列和所述第N参考电压互感器的二次侧的第N电压序列，所述第N待测电压序列和所述第N电压序列项数为n，n为大于2的自然数；
第N误差确定模块，确定同时采样的所述第N待测电压序列和所述第N电压序列的第N误差值；
第N比较模块，响应于所述第N误差值小于预设阈值，确定所述待测电压互感器工作正常；响应于所述第N误差值不小于预设阈值，设置N＝N+1。
11.根据权利要求10所述的装置，还包括：
参考循环比较模块，响应于所述第N误差值不小于所述预设阈值，循环执行以下步骤，直到确定所述待测电压互感器工作异常或M＝N-1，M初始值为1，所述参考循环比较模块包括：
参考采样模块，间隔所述预设时间同时采样第M参考电压互感器的二次侧的参考电压序列和第N参考电压互感器的二次侧的基准电压序列；
参考误差值确定模块，确定所述第M参考电压互感器的二次侧的参考电压序列和所述基准电压序列的第M参考误差值；
参考误差比较模块，响应于所述第M参考误差值小于预设阈值，确定所述待测电压互感器工作异常；响应于所述第M参考误差值不小于预设阈值，设置M＝M+1。
12.一种电子设备，包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器执行如权利要求1至8中任一项所述的方法。
13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序,其中，当所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至8中任一项所述的方法。
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