CN114662039A - 一种电能计量装置错接线还原电量计算方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电能计量装置错接线还原电量计算方法及系统,具体为:获取电能计量装置的错接线型式、错接线有功计量电量和错接线无功计量电量;根据错接线型式从预先构建的还原电量计算系数表中查找还原电量计算系数;根据还原电量计算系数、错接线有功计量电量和错接线无功计量电量计算有功还原电量和无功还原电量。本发明能够有效避开复杂计算过程,对除停走之外的各类错接线型式的还原电量计算具有普适性,计算方法简单快速,适用于计算机软件系统设计。
Description
技术领域
本发明涉及一种电能计量装置错接线还原电量计算方法及系统,属于电能计量技术领域。
背景技术
电能计量装置是电力系统中的常用计量装置,当电能计量装置出现错接线后,电能计量装置将无法准确计量电能,此时需要对电能计量装置进行电量还原,通常会利用错接线状态下的计量数据,通过还原算法求解出实际发生的电量。目前常见的还原电量方法是按照教科书中的流程,经过估算用户负荷功率因数、求反三角函数、解方程的复杂过程去逐步推算,其计算过程复杂,效率相对较低,且计算结果难以得到客户认可。
发明内容
为了解决现有的电能计量装置错接线还原电量方法计算过程复杂的问题,本发明提出了一种电能计量装置错接线还原电量计算方法及系统,能够通过还原电量计算系数简单快速的进行还原电量计算,具有普适性。
为解决上述技术问题,本发明采用了如下技术手段:
第一方面,本发明提出了一种电能计量装置错接线还原电量计算方法,包括如下步骤:
获取电能计量装置的错接线型式、错接线有功计量电量和错接线无功计量电量;
根据错接线型式从预先构建的还原电量计算系数表中查找还原电量计算系数;
根据还原电量计算系数、错接线有功计量电量和错接线无功计量电量计算有功还原电量和无功还原电量。
结合第一方面,进一步的,还原电量计算系数表中包括电能计量装置类型、错接线型式及其对应的还原电量计算系数,其中,电能计量装置类型包括三相三线制电能计量装置和三相四线制电能计量装置,还原电量计算系数包括有功还原系数和无功还原系数。
结合第一方面,进一步的,在三相三线制电能计量装置中,还原电量计算系数的计算公式如下:
其中,k1表示三相三线制电能计量装置的有功还原系数,k2表示三相三线制电能计量装置的无功还原系数,n1表示A相的电流偏移区间,n2表示C相的电流偏移区间。
结合第一方面,进一步的,在三相四线制电能计量装置中,还原电量计算系数的计算公式如下:
其中,k1表示三相四线制电能计量装置的有功还原系数,k2表示三相四线制电能计量装置的无功还原系数,n1表示A相的电流偏移区间,n2表示B相的电流偏移区间,n3表示C相的电流偏移区间。
结合第一方面,进一步的,有功还原电量和无功还原电量的计算公式如下:
WP=k1*VP+k2*VQ (4)
WQ=k1*VQ-k2*VP (5)
其中,WP表示有功还原电量,k1表示有功还原系数,VP表示错接线有功计量电量,k2表示无功还原系数,VQ表示错接线无功计量电量,WQ表示无功还原电量。
第二方面,本发明提出了一种电能计量装置错接线还原电量计算系统,包括:
错接线判断模块,用于判断电能计量装置是否发生错接线,并在发生错接线后获取电能计量装置的错接线型式、错接线有功计量电量和错接线无功计量电量;
系数查询模块,用于根据错接线型式从还原电量计算系数表中查找还原电量计算系数;
还原电量计算模块,用于根据还原电量计算系数、错接线有功计量电量和错接线无功计量电量计算有功还原电量和无功还原电量。
结合第二方面,进一步的,根据电能计量装置的计量原理计算不同错接线型式下的还原电量计算系数,并将错接线型式和对应的还原电量计算系数存储到还原电量计算系数表中。
结合第二方面,进一步的,还原电量计算系数表中包括电能计量装置类型、错接线型式及其对应的还原电量计算系数,其中,电能计量装置类型包括三相三线制电能计量装置和三相四线制电能计量装置,还原电量计算系数包括有功还原系数和无功还原系数。
采用以上技术手段后可以获得以下优势:
本发明提出了一种电能计量装置错接线还原电量计算方法及系统,发生错接线之后,根据错接线型式从还原电量计算系数表中获得对应的还原电量计算系数,并利用该系数实现还原电量的计算,本发明有效避开了复杂计算过程,缩短了还原电量计算时间,提高了还原电量效率,与此同时,本发明的计算过程简单可靠易理解,其计算结果容易得到客户认可。本发明对除停走之外的各类错接线型式的还原电量计算具有普适性,计算方法简单快速,适用于计算机软件系统设计。
附图说明
图1为本发明一种电能计量装置错接线还原电量计算方法的步骤流程图;
图2为本发明实施例中三相三线制电能计量装置A、C两相的电流偏移区间示意图;
图3为本发明实施例中三相四线制电能计量装置A、B、C三相的电流偏移区间示意图;
图4为本发明一种电能计量装置错接线还原电量计算系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明:
本发明提出了一种电能计量装置错接线还原电量计算方法,如图1所示,具体包括如下步骤:
步骤A、根据电能计量装置的计量原理推导系数,构建还原电量计算系数表。
本发明从数学推导的角度计算还原电量所需的系数,并存储到还原电量计量系数表中,以便后续直接查询使用,还原电量计算系数表主要包括电能计量装置类型、错接线型式及其对应的还原电量计算系数,还原电量计算系数又分为有功还原系数和无功还原系数。
目前常用的电能计量装置包括三相三线制电能计量装置和三相四线制电能计量装置,其中,三相三线制电能计量装置有48种错接线型式,三相四线制电能计量装置有96种错接线型式,每种错接线型式都存在对应的还原电量计算系数。
三相三线制电能计量装置的还原电量计算系数的推导计算过程如下:
步骤A101、根据三相三线制电能计量装置的计量原理,得到正确接线状态下计量装置的有功功率和无功功率:
步骤A102、结合图2,若已知A相和C相的电流偏移区间n1、n2,则该错接线状态下的有功功率和无功功率的表达式如下:
其中,P错表示错接线状态下的有功功率,Q错表示错接线状态下的无功功率。
A、C相电流偏移区间是A、C相实际电流相对于正确接线下对应电流所在区间的偏移区间,本发明以正确接线所在区间为基准,顺时针偏移每60°作为一个区间,那么区间的取值为0、1、2、3、4、5,其中0为正确接线的基准区间。
步骤A103、根据有功、无功电量的基本定义,正确接线状态下的有功还原电量WP、无功还原电量WQ与对应的有功功率P正、无功功率Q正的关系式为:
同理,错接线状态下的有功计量电量VP、无功计量电量VQ与对应的有功功率P误、无功功率Q误的关系式为:
步骤A104、结合公式(8)、(9),经过数学推导可得正确接线状态下的有功还原电量WP、无功还原电量WQ与错接线状态下的有功计量电量VP、无功计量电量VQ的数学通式:
对公式(10)进行化简可得:
其中,k1表示三相三线制电能计量装置的有功还原系数,k2表示三相三线制电能计量装置的无功还原系数。
根据上述推导,三相三线制电能计量装置中48种错接线型式对应的还原电量计算系数表如表1所示:
表1
三相四线制电能计量装置的还原电量计算系数的推导计算过程如下:
步骤A201、根据三相四线制电能计量装置计量原理,其正确接线状态下的有功功率P正和无功功率Q正的表达式如下:
步骤A202、结合图3,若已知A、B、C三相的电流偏移区间n1、n2、n3,则该错接线状态下有功功率P误、无功功率Q误的表达式分别为:
A、B、C相电流偏移区间是A、B、C相实际电流相对于正确接线下对应电流所在区间的偏移区间,本发明以正确接线所在区间为基准,顺时针偏移每60°作为一个区间,那么区间的取值为0、1、2、3、4、5,其中0为正确接线的基准区间。
步骤A203、与步骤A103同理可得三相四线制电能计量装置中正确接线状态下有功还原电量WP、无功还原电量WQ和错接线状态下的有功计量电量VP、无功计量电量VQ。
步骤A204、为了简便计算,令:
经过数学推导,得到正确接线状态下有功还原电量WP、无功还原电量WQ和错接线状态下有功计量电量VP、无功计量电量VQ的数学通式,即:
对公式(16)进行化简可得:
其中,k1表示三相四线制电能计量装置的有功还原系数,k2表示三相四线制电能计量装置的无功还原系数。
根据上述推导,三相四线制电能计量装置中96种错接线型式对应的还原电量计算系数表如表2所示:
表2
在表1和表2中,“——”表示在此种错接线型式下电能表停走,VP、VQ均为0,此时本发明方法不适用。
步骤B、获取电能计量装置的错接线型式、错接线有功计量电量和错接线无功计量电量,其中,错接线型式包括电流接线方式和电压接线方式。
从自动化抄表系统中获取错接线期间的正向有功电量VPZ、正向无功电量VQZ、反向有功电量VPF和反向无功电量VQF,进而得到错接线有功计量电量VP和错接线无功计量电量VQ。
VP=VPZ-VPF (19)
VQ=VQZ-VQF (20)
步骤C、根据错接线型式从步骤A构建的还原电量计算系数表中查找还原电量计算系数k1、k2。
步骤D、根据还原电量计算系数k1、k2、错接线有功计量电量VP和错接线无功计量电量VQ计算有功还原电量和无功还原电量,计算公式如下:
WP=k1*VP+k2*VQ (21)
WQ=k1*VQ-k2*VP (22)
其中,WP表示有功还原电量,WQ表示无功还原电量。
下面结合实际数据对本发明方法进行说明:
(2)从自动化抄表系统中查得:错接线时期的正向有功电量为207.75kWh,反向有功电量为0.03kWh,正向无功电量为0.03kvarh,反向无功电量为89.9kvarh,计量装置的综合倍率为600,代入计算公式(19)、(20)可得VP、VQ的实际数值为:VP=(207.75-0.03)*600=124632kWh,VQ=(0.03-89.9)*600=-53922kvarh。
(3)将步骤(1)、(2)中的数值代入公式(21)、(22)中可得该计量装置的有功还原电量WP、无功还原电量WQ分别为:
基于本发明方法,本发明还提出了一种电能计量装置错接线还原电量计算系统,如图4所示,主要包括错接线判断模块、系数查询模块、还原电量计算模块。
错接线判断模块主要用于判断电能计量装置是否发生错接线,并在发生错接线后获取电能计量装置的错接线型式错接线有功计量电量和错接线无功计量电量。
系数查询模块主要用于根据错接线型式从还原电量计算系数表中查找还原电量计算系数。在本发明实施例中,根据电能计量装置的计量原理计算不同错接线型式下的还原电量计算系数,具体操作如本发明方法步骤A所示,将错接线型式和对应的还原电量计算系数存储到还原电量计算系数表中。
还原电量计算系数表中包括电能计量装置类型、错接线型式及其对应的还原电量计算系数,其中,电能计量装置类型包括三相三线制电能计量装置和三相四线制电能计量装置,还原电量计算系数包括有功还原系数和无功还原系数。
还原电量计算模块主要用于根据还原电量计算系数、错接线有功计量电量和错接线无功计量电量计算有功还原电量和无功还原电量。还原电量计算模块的具体计算方法如本发明方法步骤D所示。
本发明经过严密的数学推导,将三相三线计量装置的48种错接线型式、三相四线计量装置的96种错接线型式下还原电量的计算系数固化,利用查表获取数学通式中的系数k1、k2,即可实现还原电量的计算,本发明有效避开了复杂计算过程,缩短了还原电量计算时间,提高了还原电量效率,与此同时,本发明的计算过程简单可靠易理解,其计算结果容易得到客户认可。本发明对除停走之外的各类错接线型式的还原电量计算具有普适性,计算方法简单快速,适用于计算机软件系统设计。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种电能计量装置错接线还原电量计算方法,其特征在于,包括如下步骤:
获取电能计量装置的错接线型式、错接线有功计量电量和错接线无功计量电量;
根据错接线型式从预先构建的还原电量计算系数表中查找还原电量计算系数;
根据还原电量计算系数、错接线有功计量电量和错接线无功计量电量计算有功还原电量和无功还原电量。
2.根据权利要求1所述的一种电能计量装置错接线还原电量计算方法,其特征在于,还原电量计算系数表中包括电能计量装置类型、错接线型式及其对应的还原电量计算系数,其中,电能计量装置类型包括三相三线制电能计量装置和三相四线制电能计量装置,还原电量计算系数包括有功还原系数和无功还原系数。
5.根据权利要求1所述的一种电能计量装置错接线还原电量计算方法,其特征在于,有功还原电量和无功还原电量的计算公式如下:
WP=k1*VP+k2*VQ
WQ=k1*VQ-k2*VP
其中,WP表示有功还原电量,k1表示有功还原系数,VP表示错接线有功计量电量,k2表示无功还原系数,VQ表示错接线无功计量电量,WQ表示无功还原电量。
6.一种电能计量装置错接线还原电量计算系统,其特征在于,包括:
错接线判断模块,用于判断电能计量装置是否发生错接线,并在发生错接线后获取电能计量装置的错接线型式、错接线有功计量电量和错接线无功计量电量;
系数查询模块,用于根据错接线型式从还原电量计算系数表中查找还原电量计算系数;
还原电量计算模块,用于根据还原电量计算系数、错接线有功计量电量和错接线无功计量电量计算有功还原电量和无功还原电量。
7.根据权利要求6所述的一种电能计量装置错接线还原电量计算系统,其特征在于,根据电能计量装置的计量原理计算不同错接线型式下的还原电量计算系数,并将错接线型式和对应的还原电量计算系数存储到还原电量计算系数表中。
8.根据权利要求7所述的一种电能计量装置错接线还原电量计算系统,其特征在于,还原电量计算系数表中包括电能计量装置类型、错接线型式及其对应的还原电量计算系数,其中,电能计量装置类型包括三相三线制电能计量装置和三相四线制电能计量装置,还原电量计算系数包括有功还原系数和无功还原系数。
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PB01 | Publication | ||
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