CN114062996A - 一种配电网电流互感器变比核查方法、装置、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配电网电流互感器变比核查方法、装置、设备及介质，包括：获取同一时间段的供电端各供电变压器的电能量以及用电端各用电变压器的电能量；根据各供电变压器的电能量和各用电变压器的电能量，计算得到总输入电能量和除待核查用电变压器外的总消耗电能量；根据计算得到的总输入电能量、总消耗电能量以及待核查用电变压器的消耗电能量，计算待核查用电变压器对应电流互感器的计算变比；将待核查用电变压器对应电流互感器的计算变比与其对应的档案变比进行核查。本发明利用电能数据实现配电网电流互感器变比的在线核查，提高了配电网电流互感器的变比核查的效率和可靠性。

Description

一种配电网电流互感器变比核查方法、装置、设备及介质

技术领域

本发明属于配电网互感器技术领域，具体涉及一种配电网电流互感器变比核查方法、装置、设备及介质。

背景技术

配电网互感器作为配电网的关键设备之一，随着电力改革的深入，其良好的运行质量受到越来越多的关注。配电网互感器主要有以下特点，1、作为贸易结算装置，属于强制检定设备，按照计量法的规定，合格的配电网互感器方可用于电能计量；2、数量多。据统计，我国仅6-35kV的配电网互感器就达450万套以上，且存在多种接线方式；3、运行环境复杂，有配电柜、柱上、箱变等多种运行环境。因此，必须保证配电网互感器准确的计量性能。

但是由于配电网互感器数量大，仅某一省级供电公司在运的专变用配电网互感器就达12万台，每台至少有两相(台)电流互感器，因此，配电网电流互感器的数量将成倍增加。由于以下原因，需要开展配电网电流互感器变比核查：

(1)确保核查资产档案的一致性。由于配电网电流互感器数量多，存在人员疏忽导致输入变比信息错误、已有变比档案信息错误；

(2)更好的防窃电。现在窃电方式的多样化，手段越来越先进，为了防窃电，需要花大量的时间、人力、精力等开展配电网电流互感器的变比核查；

(3)保证供电可靠性的高要求。随着人民生活水平的提高，对供电可靠性提出了更好的要求；

(4)核实线路拓扑信息的正确性。通过配电网电流互感器的变比核查，可以检查出线路的拓扑信息是否正确，提高供电公司的基础档案管理水平和准确性。

可见，为了保证数据档案的准确性和更好的防窃电等，传统变比核实方式无法满足信息化社会的要求，传统变比核查方式为：人工现场检测电流互感器一、二次电流，然后相除得到变比进行变比核查，该方式下供电公司花大量的时间、人力、精力等开展配电网电流互感器的变比核查，不但效率低，成本高，可靠性低而且效果不够理想。

发明内容

为了解决传统变比核实方式效率低、成本高、可靠性差等问题，本发明提供了一种配电网电流互感器变比核查方法。本发明利用电能数据实现配电网电流互感器变比的在线核查，提高了配电网电流互感器的变比核查的效率和可靠性。

本发明通过下述技术方案实现：

一种配电网电流互感器变比核查方法，包括：

获取同一时间段t的供电端各供电变压器的电能量以及用电端各用电变压器的电能量；

根据各供电变压器的电能量和各用电变压器的电能量，计算得到总输入电能量和除待核查用电变压器外的总消耗电能量；

根据计算得到的总输入电能量、总消耗电能量以及待核查用电变压器的消耗电能量，计算待核查用电变压器对应电流互感器的计算变比；

将待核查用电变压器对应电流互感器的计算变比与其对应的档案变比进行核查。

优选的，本发明的计算得到总输入电能量和除待核查用电变压器外的总消耗电能量步骤具体为：

将所有供电变压器提供的电能量相加即可得到总输入电能量A；

将除了待核查用电变压器外的所有用电变压器消耗的电能量相加即可得到总消耗电能量A′。

优选的，本发明通过下式计算待核查用电变压器对应电流互感器的计算变比H2′：

式中，W_损表示整条线路在时间段t内的理论电能量损耗，U1表示线路的一次线电压，U2表示线路的二次线电压，W_负表示连接待核查用电变压器的电能表在时间段t′内的电能量。

优选的，本发明的将待核查用电变压器对应电流互感器的计算变比与其对应的档案变比进行核查步骤具体为：

将待核查用电变压器对应电流互感器的计算变比与其对应的档案变比进行比较；

如果两者的误差在阈值范围以内，则认定档案变比记录无误；否则需进行进一步现场核实是否存在窃电或确认档案变比记录有误。

优选的，本发明的误差阈值设置为5％。

优选的，本发明的方法还包括：

选择线路上另一台用电变压器作为待核查用电变压器，重复上述步骤进行变比核查，直到完成该线路上的所有用电变压器的变比核查，以实现整条线路的核查。

第二方面，本发明提出了一种配电网电流互感器变比核查装置，包括数据采集单元、数据处理单元、计算单元和核查单元；

所述数据采集单元用于获取同一时间段的供电端各供电变压器的电能量以及用电端各用电变压器的电能量；

所述数据处理单元根据各供电变压器的电能量以及根据各用电变压器的电能量，计算得到总输入电能量和除待核查用电变压器外的总消耗电能量；

所述计算单元根据计算得到的总输入电能量、总消耗电能量以及待核查用电变压器的消耗电能量，计算待核查用电变压器对应电流互感器的计算变比；

所述核查单元将待核查用电变压器对应电流互感器的计算变比与其对应的档案变比进行核查。

第三方面，本发明提出了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明所述方法的步骤。

第四方面，本发明提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明所述方法的步骤。

本发明具有如下的优点和有益效果：

1、本发明通过采集电能数据，计算得到任一电流互感器的计算变比值，再将计算变比值与档案变比进行比较核实，若误差在阈值范围内，则认为计算值与档案值吻合，档案变比正确，且不存在窃电等；否则存在错误，通过进一步现场人工或检测核实，确定是否存在档案变比记录错误或存在窃电现象等。

2、本发明能够实现在线核查，效率高、成本低，且可靠性高。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的方法流程示意图。

图2为本发明的计算机设备原理框图。

图3为本发明的装置原理框图。

图4为供电线路中联系示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

针对传统变比核实方式存在效率低、成本高、可靠性差的问题，本实施例提出了一种配电网电流互感器变比核查方法。

如图1所示，本实施例的方法包括：

步骤101，获取同一时间段的供电端各供电变压器的电能量以及用电端各用电变压器的电能量。

本实施例中，供电线路中供电端各供电变压器分别通过一互感器连接一电能表，电能表实时监测其对应的供电变压器的电能量并将监测数据上传给用电信息采集系统；同理，该供电线路中用电端各用电变压器分别通过一互感器连接一电能表，电能表实时监测其对应的用电变压器的电能量并将监测数据上传给用电信息采集系统。

本实施例可按照核查周期从用电信息采集系统中提取同一时间段t内各电能表的电能量作为各电能表的起止码，起止码相减则为该电能表这该时间段内的电能量。

步骤102，根据各供电变压器的电能量以及根据各用电变压器的电能量，计算得到总输入电能量和除待核查用电变压器外的总消耗电能量。

本实施例从用电变压器中任意选择一用电变压器作为待核查用电变压器。

本实施例通过将所有供电变压器提供的电能量相加即可得到总输入电能量，具体通过下式计算总输入电能量：

式中，A1表示第1供电变压器提供的电能量，A2表示第2供电变压器提供的电能量，An表示第n供电变压器提供的电能量，E1表示数据获取时间段t内第1供电变压器提供的电能量，Q1和S1分别表示第1供电变压器对应电流互感器的变比和电压互感器的变比，E2表示数据获取时间段t内第2供电变压器提供的电能量，Q2和S2分别表示第2供电变压器对应电流互感器的变比和电压互感器的变比，En表示数据获取时间段t内第n供电变压器提供的电能量，Qn和Sn分别表示第n供电变压器对应电流互感器的变比和电压互感器的变比。

本实施例通过将除了待核查用电变压器以外的其他用电变压器消耗的电能量相加即可得到总消耗电能量，具体通过下式计算除待核查用电变压器(以第2用电变压器作为待核查用电变压器)外的总消耗电能量：

式中，C1表示第1用电变压器消耗的电能量，C3表示第3用电变压器消耗的电能量，Cn表示第n用电变压器消耗的电能量，F1表示数据获取时间段t内第1用电变压器消耗的电能量，H1和L1分别表示第1用电变压器对应电流互感器的变比和电压互感器的变比，F3表示数据获取时间段t内第3用电变压器消耗的电能量，H3和L3分别表示第3供电变压器对应电流互感器的变比和电压互感器的变比，Fn表示数据获取时间段t内第n用电变压器消耗的电能量，Hn和Ln分别表示第n用电变压器对应电流互感器的变比和电压互感器的变比。

步骤103，根据计算得到的总输入电能量、总消耗电能量以及待核查用电变压器的消耗电能量，计算待核查用电变压器对应电流互感器的计算变比。

电流互感器的一次电流

其中，U1表示线路的一次线电压，W_损表示整条线路在时间段t内的理论电能量损耗。

本实施例通过下式计算整条线路的理论电能量损耗：

W_损＝I²Rt

式中，

ρ表示电阻率，Ω·m；L表示导线长度，m；S表示导线截面积，m²。

电流互感器的二次电流

其中，U2表示线路的二次线电压，W_负表示连接待核查用电变压器的电能表在时间段t′内的电能量。

则待核查用电变压器对应电流互感器的计算变比为：

步骤104，将待核查用电变压器对应电流互感器的计算变比与其对应的档案变比进行核查。

本实施例通过将计算变比与档案变比进行比较，如果两者的误差在阈值范围以内，则认为计算变比与档案变比相吻合，即档案变比记录无误；否则需要进行进一步现场核实，如果经核实确认不存在窃电，则表明档案变比记录有误，否则确认存在窃电。

本实施例设置的误差阈值可以为5％(即采用95％的置信区间)。

步骤105，选择线路上另一台用电变压器作为待核查用电变压器，重复步骤101至步骤104进行变比核查，直到完成该线路上的所有用电变压器的变比核查，从而实现整条线路的核查。

本实施例还提出了一种计算机设备，用于执行本实施例的上述方法。

具体如图2所示，计算机设备包括处理器、内存储器和系统总线；内存储器和处理器在内的各种设备组件连接到系统总线上。处理器是一个用来通过计算机系统中基本的算术和逻辑运算来执行计算机程序指令的硬件。内存储器是一个用于临时或永久性存储计算程序或数据(例如，程序状态信息)的物理设备。系统总线可以为以下几种类型的总线结构中的任意一种，包括存储器总线或存储控制器、外设总线和局部总线。处理器和内存储器可以通过系统总线进行数据通信。其中内存储器包括只读存储器(ROM)或闪存(图中未示出)，以及随机存取存储器(RAM)，RAM通常是指加载了操作系统和计算机程序的主存储器。

计算机设备一般包括一个外存储设备。外存储设备可以从多种计算机可读介质中选择，计算机可读介质是指可以通过计算机设备访问的任何可利用的介质，包括移动的和固定的两种介质。例如，计算机可读介质包括但不限于，闪速存储器(微型SD卡)，CD-ROM，数字通用光盘(DVD)或其它光盘存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其它磁存储设备，或者可用于存储所需信息并可由计算机设备访问的任何其它介质。

计算机设备可在网络环境中与一个或者多个网络终端进行逻辑连接。网络终端可以是个人电脑、服务器、路由器、智能电话、平板电脑或者其它公共网络节点。计算机设备通过网络接口(局域网LAN接口)与网络终端相连接。局域网(LAN)是指在有限区域内，例如家庭、学校、计算机实验室、或者使用网络媒体的办公楼，互联组成的计算机网络。WiFi和双绞线布线以太网是最常用的构建局域网的两种技术。

应当指出的是，其它包括比计算机设备更多或更少的子系统的计算机系统也能适用于发明。

如上面详细描述的，适用于本实施例的计算机设备能执行配电网电流互感器变比核查方法的指定操作。计算机设备通过处理器运行在计算机可读介质中的软件指令的形式来执行这些操作。这些软件指令可以从存储设备或者通过局域网接口从另一设备读入到存储器中。存储在存储器中的软件指令使得处理器执行上述的群成员信息的处理方法。此外，通过硬件电路或者硬件电路结合软件指令也能同样实现本发明。因此，实现本实施例并不限于任何特定硬件电路和软件的组合。

实施例2

本实施例提出了一种配电网电流互感器变比核查装置，如图3所示，本实施例的装置包括数据采集单元、数据处理单元、计算单元和核查单元。

其中，数据采集单元用于获取同一时间段的供电端各供电变压器的电能量以及用电端各用电变压器的电能量。

数据处理单元根据各供电变压器的电能量以及根据各用电变压器的电能量，计算得到总输入电能量和除待核查用电变压器外的总消耗电能量。

计算单元根据计算得到的总输入电能量和总消耗电能量，计算待核查用电变压器对应电流互感器的计算变比。

核查单元将待核查用电变压器对应电流互感器的计算变比与其对应的档案变比进行核查。

实施例3

本实施例将上述实施例1提出的方法应用于一具体供电线路中，该具体供电线路示意图如图4所示，图中各参数表示如下：

A1——1#供电变压器，用于提供电能，提供的电能量(一次侧)用A1表示

A2——2#供电变压器，用于提供电能，提供的电能量(一次侧)用A2表示

An——n#供电变压器，用于提供电能，提供的电能量(一次侧)用An表示

B1——与1#供电变压器经互感器连接的电能表(对应电流互感器的变比为Q1，电压互感器的变比为S1)，用于计量1#供电变压器的电能量

B2——与2#供电变压器经互感器连接的电能表(对应电流互感器的变比为Q2，电压互感器的变比为S2)，用于计量1#供电变压器的电能量

Bn——与n#供电变压器经互感器连接的电能表(对应电流互感器的变比为Qn，电压互感器的变比为Sn)，用于计量1#供电变压器的电能量

C1——1#用电变压器，用于消耗供电变压器提供的电能(对应电流互感器的变比为H1，电压互感器的变比为L1)，消耗的电能量(一次侧)用C1表示

C2——2#用电变压器，用于消耗供电变压器提供的电能(对应电流互感器的变比为H2，电压互感器的变比为L2)，消耗的电能量(一次侧)用C2表示

Cn——n#用电变压器，用于消耗供电变压器提供的电能(对应电流互感器的变比为Hn，电压互感器的变比为Ln)，消耗的电能量(一次侧)用Cn表示

D1——与1#用电变压器经互感器连接的电能表，用于计量1#用电变压器的电能量

D2——与2#用电变压器经互感器连接的电能表，用于计量1#用电变压器的电能量

Dn——与n#用电变压器经互感器连接的电能表，用于计量1#用电变压器的电能量

W_损——整条线路在时间t内的理论电能量损耗

本实施例以C2即2#用电变压器所对应的配电网电流互感器为待核查电流互感器，设电压等级为10kV线路，其中的电压互感器变比通常正确(若不正确，监测系统将发出电压异常信号，并及时处理)。

由于各电能表B1-Bn，D1-Dn的电能量数量可以在用电信息采集系统中记录并读取，提取同一时间t内各电能表B1-Bn，D1-Dn的电能量作为各电能表电能量的起止码。起止码相减则为该电能表在这时间段内的电能量，设电能表B1-Bn在这时间段内的电能量分别为E1-En，电能表D1-Dn在这时间段内的电能量分别为F1-Fn。

计算得到总输入电能量A和除C2外的总消耗电能量A′；

计算C2电流互感器的计算变比H2′；

将H2′与H2进行比较则可得到档案变比是否正确，完成该配电网电流互感器变比的在线核查。

采用上述方法即可完成整个线路中所有用电变压器的电流互感器的变比核查，如下表1所示：

表1

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种配电网电流互感器变比核查方法，其特征在于，包括：

获取同一时间段t的供电端各供电变压器的电能量以及用电端各用电变压器的电能量；

根据各供电变压器的电能量和各用电变压器的电能量，计算得到总输入电能量和除待核查用电变压器外的总消耗电能量；

根据计算得到的总输入电能量、总消耗电能量以及待核查用电变压器的消耗电能量，计算待核查用电变压器对应电流互感器的计算变比；

将待核查用电变压器对应电流互感器的计算变比与其对应的档案变比进行核查。

2.根据权利要求1所述的一种配电网电流互感器变比核查方法，其特征在于，计算得到总输入电能量和除待核查用电变压器外的总消耗电能量步骤具体为：

将所有供电变压器提供的电能量相加即可得到总输入电能量A；

将除了待核查用电变压器外的所有用电变压器消耗的电能量相加即可得到总消耗电能量A′。

3.根据权利要求2所述的一种配电网电流互感器变比核查方法，其特征在于，通过下式计算待核查用电变压器对应电流互感器的计算变比H2′：

式中，W_损表示整条线路在时间段t内的理论电能量损耗，U1表示线路的一次线电压，U2表示线路的二次线电压，W_负表示连接待核查用电变压器的电能表在时间t′内的电能量。

4.根据权利要求1所述的一种配电网电流互感器变比核查方法，其特征在于，将待核查用电变压器对应电流互感器的计算变比与其对应的档案变比进行核查步骤具体为：

将待核查用电变压器对应电流互感器的计算变比与其对应的档案变比进行比较；

如果两者的误差在阈值范围以内，则认定档案变比记录无误；否则需进行进一步现场核实是否存在窃电或确认档案变比记录有误。

5.根据权利要求4所述的一种配电网电流互感器变比核查方法，其特征在于，误差阈值设置为5％。

6.根据权利要求1所述的一种配电网电流互感器变比核查方法，其特征在于，还包括：

选择线路上另一台用电变压器作为待核查用电变压器，重复上述步骤进行变比核查，直到完成该线路上的所有用电变压器的变比核查。

7.一种配电网电流互感器变比核查装置，其特征在于，包括数据采集单元、数据处理单元、计算单元和核查单元；

所述数据采集单元用于获取同一时间段的供电端各供电变压器的电能量以及用电端各用电变压器的电能量；

所述数据处理单元根据各供电变压器的电能量以及根据各用电变压器的电能量，计算得到总输入电能量和除待核查用电变压器外的总消耗电能量；

所述计算单元根据计算得到的总输入电能量、总消耗电能量以及待核查用电变压器的消耗电能量，计算待核查用电变压器对应电流互感器的计算变比；

所述核查单元将待核查用电变压器对应电流互感器的计算变比与其对应的档案变比进行核查。

8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-6中任一项所述方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述方法的步骤。

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