CN115792365A - 一种高压电能计量系统、误差分析方法、介质及终端 - Google Patents
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Abstract
一种高压电能计量系统及误差分析方法,通过使用电流互感器和电压互感器间接读取高压电网的电流和电压的信息,并将所测得的电网信息通过差分放大电路传递到信号合并单元,基于同步时钟信号的信号合并单元将电压电流信号同步合并后,将信号传递至电能表,电能表记录后传递至电能计量装置。通过分析互感器的工作环境信息以及所测得的电流和电压信息,判断发送到电能计量装置的电网信息是否在误差允许范围内,使控制中心可以对可能发生的危险做出及时的预测以及响应。本发明的高压电能计量系统可以实现对高压电网的电能的间接计量,同时通过误差分析电路实现了对互感器测量误差的分析和预测,提高了系统的运行稳定性和安全性。
Description
技术领域
本发明属于综合能源能量管理技术领域,主要涉及一种高压电能计量系统及误差分析方法。
背景技术
随着电网新技术的不断涌现,电力系统改革的需求也不断提高,尤其是近些年“智能电网”概念的提出,电能计量技术的重要性不同往日而语。电能计量用于计量电力系统的发电量、厂用电、供电量、用电量、线损、煤耗、等各项技术和经济指标的计算。但是目前,我国有许多变电站使用的电能计量系统有着种种缺陷,使得计量结果很不精确,成为我国全面实现智能电网的一块短板。
因此,提高电能计量的准确性具有十分重要的意义,随之而来的一个重要的问题是如何减少电能计量装置的误差,并且满足智能电网的需求。电能计量的综合误差包括电能表的误差、电压互感器(VT)、电流互感器(CT)误差、电压互感器二次回路压降误差四个部分组成。其中,由电压互感器和电流互感器引起的误差往往难以估计,因此如何检测互感器的工作状态、减少错误计量信息的传递就显得十分重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种高压电能计量系统及误差分析方法,为实现对高压电网的电能计量,同时可以检测到测量系统工作时出现的异常工作状态,提高测量系统的测量精度,对高压电网的工作状态有更精准的判断,以确保电网工作时安全性。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种高压电能计量系统,包括:电流互感器、电压互感器、差分放大电路、信号合并单元、电能表,信号拆分电路、误差监测中心和电能计量装置;电流互感器和电压互感器的输入与高压电网连接,电流互感器和电压互感器的输出分别连接差分放大电路,差分放大电路与信号合并单元连接,信号合并单元的输出连接信号拆分电路和电能表,电能表的输出与电能计量装置连接,信号拆分电路的输出连接误差监测中心;
电流互感器和电压互感器分别用于测量高压电网的电压信号和电流信号;
差分放大电路用于分别对电压信号和电流信号进行处理,信号合并单元用于对经过差分放大电路处理后的电压信号和电流信号进行合并得到测量信号,并将测量信号分别输入至电能表中及信号拆分电路中;
信号拆分电路用于将合并后的测量信号进行分解得到电压值和电流值,并将电压值和电流值传递至误差检测中心;
误差监测中心用于根据电流互感器和电压互感器的工作环境、电压互感器的计量误差、电流互感器的计量误差,判断所测得的电压值和电流值是否在误差允许的范围内,得到电压值和电流值的判断结果;并根据所述判断结果,确定电压信号和电流信号是否在误差允许的范围内;根据电压信号和电流信号是否在误差允许的范围内,发出控制信号以允许或阻断电能表根据测量信号向电能计量装置传输高压电网信息。
进一步地,高压电能计量系统还包括控制中心,所述控制中心与误差监测中心相连;
所述控制中心用于当所测得的电压值和电流值在误差允许的范围内时,向电能表发出第一控制信号,以使电能表根据测量信号向电能计量装置传输高压电网信息,电能计量装置对高压电网信息进行信息的整合;
所述控制中心还用于当所测得的电压值和电流值不在误差允许的范围内是,向电能表发出第二控制信号,以阻断电能表根据测量信号向电能计量装置传输高压电网信息,并通知相关人员检查电流互感器和电压互感器的工作健康情况。
进一步地,
高压电能计量系统还包括互感器工作环境信息输入模块,所述互感器工作环境信息输入模块用于监测电流互感器及电压互感器的工作环境信息,并将电流互感器及电压互感器的的工作环境信息输入至误差监测中心。
进一步地,误差监测中心用于根据电流互感器和电压互感器的工作环境、电压互感器的计量误差、电流互感器的计量误差,判断所测得的电压信号和电流信号是否在误差允许的范围内,包括:
利用电压互感器的计量误差对电压互感器的工作环境信息进行判断,根据判断结果,确定所测得的电压信号是否在误差允许的范围;
利用电流互感器的计量误差对电流互感器的工作环境信息进行判断,根据判断结果,确定所测得的电流信号是否在误差允许的范围。
进一步地,电压互感器的工作环境信息包括环境温度,环境磁场大小,输入信号的频率,外部电场大小;电压互感器的计量误差包括环境温度误差影响程度、环境磁场误差影响程度、信号频率误差影响程度和外部电场误差影响程度;利用电压互感器的计量误差对电压互感器的工作环境信息进行判断,根据判断结果,确定所测得的电压信号是否在误差允许的范围,包括:
根据环境温度误差影响程度对电压互感器的环境温度进行比较,确定电压互感器的第一误差参数;
根据环境磁场误差影响程度对电压互感器的环境磁场大小进行比较,确定电压互感器的第二误差参数;
根据信号频率误差影响程度对电压互感器的输入信号的频率进行比较,确定电压互感器的第三误差参数;
根据外部电场误差影响程度对电压互感器的外部电场大小进行比较,确定电压互感器的第四误差参数;
根据电压互感器的第一误差参数、第二误差参数、第三误差参数、第四误差参数之和与第一阈值进行比较,根据比较结果确定确定所测得的电压信号是否在误差允许的范围。
进一步地,电流互感器的工作环境信息包括环境温度、环境磁场大小,剩磁大小、高压泄漏电流大小;电流互感器的计量误差包括环境温度误差影响程度、环境磁场误差影响程度、剩磁误差影响程度和高压泄漏电流误差影响程度;利用电流互感器的计量误差对电流互感器的工作环境信息进行判断,根据判断结果,确定所测得的电流信号是否在误差允许的范围,包括:
根据环境温度误差影响程度对电流互感器的环境温度进行比较,确定电流互感器的第一误差参数;
根据环境磁场误差影响程度对电流互感器的环境磁场大小进行比较,确定电流互感器的第二误差参数;
根据剩磁误差影响程度对电流互感器的剩磁大小进行比较,确定电流互感器的第三误差参数;
根据高压泄漏电流误差影响程度对电流互感器的高压泄漏电流大小进行比较,确定电流互感器的第四误差参数;
根据电流互感器的第一误差参数、第二误差参数、第三误差参数、第四误差参数之和与第一阈值进行比较,根据比较结果确定确定所测得的电压信号是否在误差允许的范围。
进一步地,根据误差监测中心判断的高压电网计量信息是否在误差允许的范围内的误差监测结果,包括:
当所测得的电压值和电流值均在误差允许的范围内时,表征高压电网的计量信息在高压电网的计量信息是否在误差允许的范围内;否则,表征高压电网的计量信息不在高压电网的计量信息是否在误差允许的范围内。
具体地,电压互感器计量误差EV=ET+EH+Ef+EE,当EV<E+V时,判断电压互感器计量误差在允许范围之内,上式中E+V为VT测量误差允许范围;
电流互感器计量误差EC=ET+EH+EI+ER,当EC<E+C时,判断电流互感器计量误差在允许范围之内;上式中E+C为VT测量误差允许范围;
其中,ET为环境温度误差影响程度,EH为环境磁场误差影响程度,Ef为信号频率误差影响程度,EE为外部电场误差影响程度;EI高压泄漏电流误差影响程度,ER为剩磁误差影响程度。
本发明还提出一种高压电能计量系统的误差分析方法,所述方法包括下述步骤:
步骤一:通过电流互感器和电压互感器间接测量高压电网的电压信号和电流信号;
步骤二:利用差分放大电路分别对电压信号和电流信号进行处理,并利用信号合并单元对经过差分放大电路处理后的电压信号和电流信号进行合并得到测量信号;
步骤三:将测量信号分别传递到信号拆分电路及电能表,以使信号拆分电路将测量信号分解为电压值和电流值后传递至误差检测中心,误差监测中心根据互感器和电压互感器的工作环境、电压互感器的计量误差、电流互感器的计量误差,判断所测得的电压值和电流值是否在误差允许的范围内,并根据所述判断结果,确定电压信号和电流信号是否在误差允许的范围内;
步骤五:根据电压信号和电流信号是否在误差允许的范围内,发出控制信号以允许或阻断电能表根据测量信号向电能计量装置传输高压电网信息。
本申请还公开了一种终端,包括处理器及存储介质;
所述存储介质用于存储指令;
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据前述误差分析方法的步骤。
一种计算机可读介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现前述误差分析方法的步骤。
根据本发明的高压电能计量系统及误差分析方法,可以实现对高压电网的电能的间接计量,同时通过误差分析电路实现了对互感器测量误差的分析和预测,提高了系统的运行稳定性和安全性。
附图说明
图1是本发明高压电能计量系统的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本申请的保护范围。
如图1所示,本发明提出一种高压电能计量系统,包括电流互感器、电压互感器、差分放大电路、信号合并单元、信号拆分电路、误差检测中心、电能表、控制中心和电能计量装置。
高压电网的电流和电压不可以直接测量,需要使用互感器元件将大电压信号和大电流信号转化为等比例缩小的电压信号。
本实施例在间接测量的过程中,电网电压信号和电流信号经过电压互感器和电流互感器作用,变换为等比例的小数据交流电压信号。
生成的电压信号通过差分放大电路后,在信号合并单元进行合并;将合并后的信息传递到电能表,电能表记录相关信息。
在测量信号传递的过程中,在信息传递至电能表之前,使用差分放大电路将电压信号和电流信号进行放大。差分放大电路对共模信号有良好的抑制作用,可以有效地抑制零点漂移现象的发生。经过差分放大器放大后的电压信号的电压U0为:
U0=AdUi (1)
式中,Ad为差分放大电路差模放大倍数,Ui为输入至差分放大电路的电压信号的电压。
本实施例采用时间同步单元,其是一种基于同步卫星信号的同步PMU装置,它的主要功能是将放大后的电压测量结果和电流测量结果同步到同一时间坐标之下。通过将电流信号和电压信号合并后的测量信号同步后再传递至电能表,可以一定程度上提升测量结果的准确性,同时由于可以准确地得到高压电网中某一时刻电压电流情况,从而对可能出现的电网故障做出迅速的响应,减小工作过程中产生的误差。
信号拆分电路用于将合并后的测量信号进行分解得到电压值和电流值,并将电压值和电流值传递至误差检测中心;
误差监测中心用于根据电流互感器和电压互感器的工作环境、电压互感器的计量误差、电流互感器的计量误差,判断所测得的电压值和电流值是否在误差允许的范围内,得到电压值和电流值的判断结果;并根据所述判断结果,确定电压信号和电流信号是否在误差允许的范围内;根据电压信号和电流信号是否在误差允许的范围内,发出控制信号以允许或阻断电能表根据测量信号向电能计量装置传输高压电网信息。
信号拆分电路的工作原理为:
UC=Ad(U1+U2) (2)
U1=1.5U2ejβ (3)
式中,UC为输入至信号拆分电路的测量信号,U1和U2分别为高压电网中电压信号和电流信号经过电压互感器和电流互感器变换后的信号。
β是电压信号与电流信号之间的相位差,j是复数域,U2ejβ是指的U2相位移动β角度,使得U1U2同相位。
高压电网中电压信号和电流信号经过电压互感器和电流互感器变换后的信号的信号就是U1和U2,是步骤二中将高压电网中信号比例缩小过来的,数值大小差1.5倍,相位角差β。
电能表接收时间同步后的电压测量信号和电流测量信号,将数值进行等值放大后显示高压电网此时的电压及电流,在误差监测中心确认电压信号和电流信号在误差允许的范围内时,则将此时的高压电网的电压及电流传递至电能计量装置,以使电能计量装置记录此时刻的电网运行情况。
计量系统包括控制中心,所述控制中心与误差监测中心相连,根据误差监测中心用于根据电流互感器和电压互感器的工作环境、电压互感器的计量误差、电流互感器的计量误差,判断所测得的电压信号和电流信号是否在误差允许的范围内,发出控制信号允许或阻断电能表向电能计量装置传输高压电网信息,高压电网信息包括高压电网的电压及电流。
计量系统还包括互感器工作环境信息输入模块,所述互感器工作环境信息输入模块将监测得到的互感器工作环境信息输入至误差监测中心。
电能计量的综合误差包括电能表的误差、电压互感器(VT)、电流互感器(CT)误差、电压互感器二次回路压降误差。其中,电能表的误差和电压互感器二次回路压降误差在如今高精度的测量环境下影响几乎已经可以忽略不计,但是电压互感器和电流互感器是整个测量过程中的第一道环节,工作环境对互感器的测量精度的影响很大,主要有以下几个因素会对互感器的测量结果造成影响:
影响VT计量精度的因素有:环境温度,环境磁场大小,输入信号的频率,外部电场大小;
影响CT计量精度的因素有:环境温度,环境磁场大小,剩磁,高压泄漏电流;
(1)影响因素的量化
为了便于测量上述影响因素对测量结果的影响程度的大小,将上述误差影响因素量化:
一般来说,VT/CT处于-25度到55度的工作环境温度下都是可以正常工作的,但是温度的影响程度大小也和互感器的使用时间长短有一定的关系,过高或过低的温度都会对互感器的使用造成影响。当VT/CT处于T温度下工作时,误差影响程度ET为:
式中,T0为VT/CT处于正常工作状态下的温度下限,T1为VT/CT处于正常工作状态下的温度上限。
频率对VT测量误差的影响与温度相似。当工作频率处在49.5Hz到50.5Hz之间时,频率的影响最小,当VT工作在处于频率f下工作时,误差影响程度Ef为:
式中,f0为VT正常工作频率的最小值,f1为VT正常工作频率的最大值。
由外部电场和磁场以及高压泄漏电流引起的互感器误差计量误差的变化趋势基本相同,电流互感器及电压互感器的计量误差往往会随着外部电场/磁场/高压泄漏电流的增大而增大。
当VT/CT处于磁场强度为H的磁场下工作时,误差影响程度EH为:
式中,ExH为VT可以工作的磁场强度的最大值。
当VT处于电场强度为E的电场下工作时,误差影响程度EE为:
式中,ExE为VT可以工作的电场强度的最大值。
当CT测量时有大小为I的高压漏电电流流过时,所造成的误差影响程度EI为:
式中,IxE为CT所能承受的最大漏电电流大小。
电流损耗和变压器的二次绕组可能会在CT的铁芯中产生剩磁,从而降低铁芯的磁导率,进而影响电流互感器的测量精度。随着时间的推移,剩磁的直流分量逐渐衰减为零,其对CT误差的影响也减小。因此,可以通过使用产生剩磁电流后经过的损耗时间可以用来表示剩磁效应。
当CT中产生剩磁tR时间后,误差影响程度ER为:
式中,ExR为测量过程中的得到的一个基准时间,为中间变量,本专利中不做赘述。
(2)互感器工作状态的判断
电压互感器和电流互感器的工作状态精确度判定方法为:
对于VT来说总的误差E=ET+EH+Ef+EE,当E<E+V时,判断VT误差在允许范围之内,否则控制中心发出组织信号,电能表停止向电能计量装置传输电网高压信息,通知检查电路相关设备情况和VT的工作状态,及时维修。
上式中E+V为VT测量误差允许范围,一般取值为[0.1,0.2];
对于CT来说总的误差E=ET+EH+EI+ER,当E<E+C时,判断CT误差在允许范围之内,否则控制中心发出阻止信号,电能表停止向电能计量装置传输高压电网信息,通知检查电路相关设备情况和CT的工作状态,及时维修。
上式中E+C为VT测量误差允许范围,一般取值为[0.15,0.25]。
同时我们可以根据上述的误差诊断结果对电路的工作状态进行简短的判断,若Ef过大,则说明高压电网中的电能质量出现了问题;若EI过大则说明电路中的电流损耗和变压器的二次绕组对电流互感器的影响过大,应检查相关器件的工作状态。
若电流互感器和电压互感器的误差诊断都没有越线,则误差监测中心不做出响应,高压电能计量系统正常工作。
进一步地,本发明提出一种基于前述高压电能计量系统的误差分析方法,包括下述步骤:
步骤一:通过电流互感器和电压互感器间接测量高压电网的电压信号和电流信号,并变换为小数据交流电压信号;
步骤二:将生成的电压信号通过差分放大电路后,在信号合并单元进行合并;
步骤三:将合并后的信息传递到电能表,电能表记录相关信息;
步骤四:信号拆分电路将合并后的信号分解传递至误差检测中心,误差监测中心根据互感器工作环境和电流、电压的测量信息,判断所测得的高压电网计量信息是否在误差允许的范围内,若在允许范围内则跳转到步骤六,若误差过大则跳转到步骤五;
步骤五:阻断电能表向电能计量系统的信息传输,并通知相关人员检查电流互感器和电压互感器的工作健康情况;
步骤六:电能表向电能计量装置传输高压电网信息,电能计量装置进行信息的整合。
本公开可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质,其上载有用于使处理器实现本公开的各个方面的计算机可读程序指令。
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身,诸如无线电波或者其它自由传播的电磁波、通过波导或其它传输媒介传播的电磁波(例如,通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备,或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令,并转发该计算机可读程序指令,以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码,所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等,以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机,或者,可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中,通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路,例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA),该电子电路可以执行计算机可读程序指令,从而实现本公开的各个方面。
本发明申请人结合说明书附图对本发明的实施示例做了详细的说明与描述,但是本领域技术人员应该理解,以上实施示例仅为本发明的优选实施方案,详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神,而并非对本发明保护范围的限制,相反,任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种高压电能计量系统,其特征在于,包括:电流互感器、电压互感器、差分放大电路、信号合并单元、电能表,信号拆分电路、误差监测中心和电能计量装置;电流互感器和电压互感器的输入与高压电网连接,电流互感器和电压互感器的输出分别连接差分放大电路,差分放大电路与信号合并单元连接,信号合并单元的输出连接信号拆分电路和电能表,电能表的输出与电能计量装置连接,信号拆分电路的输出连接误差监测中心;
电流互感器和电压互感器分别用于测量高压电网的电压信号和电流信号;
差分放大电路用于分别对电压信号和电流信号进行处理,信号合并单元用于对经过差分放大电路处理后的电压信号和电流信号进行合并得到测量信号,并将测量信号分别输入至电能表中及信号拆分电路中;
信号拆分电路用于将合并后的测量信号进行分解得到电压值和电流值,并将电压值和电流值传递至误差检测中心;
误差监测中心用于根据电流互感器和电压互感器的工作环境、电压互感器的计量误差、电流互感器的计量误差,判断所测得的电压值和电流值是否在误差允许的范围内,得到电压值和电流值的判断结果;并根据所述判断结果,确定电压信号和电流信号是否在误差允许的范围内;根据电压信号和电流信号是否在误差允许的范围内,发出控制信号以允许或阻断电能表根据测量信号向电能计量装置传输高压电网信息。
2.根据权利要求1所述的高压电能计量系统,其特征在于:高压电能计量系统还包括控制中心,所述控制中心与误差监测中心相连;
所述控制中心用于当所测得的电压值和电流值在误差允许的范围内时,向电能表发出第一控制信号,以使电能表根据测量信号向电能计量装置传输高压电网信息,电能计量装置对高压电网信息进行信息的整合;
所述控制中心还用于当所测得的电压值和电流值不在误差允许的范围内是,向电能表发出第二控制信号,以阻断电能表根据测量信号向电能计量装置传输高压电网信息,并通知相关人员检查电流互感器和电压互感器的工作健康情况。
3.根据权利要求2所述的高压电能计量系统,其特征在于:
高压电能计量系统还包括互感器工作环境信息输入模块,所述互感器工作环境信息输入模块用于监测电流互感器及电压互感器的工作环境信息,并将电流互感器及电压互感器的的工作环境信息输入至误差监测中心。
4.根据权利要求1所述的高压电能计量系统,其特征在于:误差监测中心用于根据电流互感器和电压互感器的工作环境、电压互感器的计量误差、电流互感器的计量误差,判断所测得的电压信号和电流信号是否在误差允许的范围内,包括:
利用电压互感器的计量误差对电压互感器的工作环境信息进行判断,根据判断结果,确定所测得的电压信号是否在误差允许的范围;
利用电流互感器的计量误差对电流互感器的工作环境信息进行判断,根据判断结果,确定所测得的电流信号是否在误差允许的范围。
5.根据权利要求4所述的高压电能计量系统,其特征在于:电压互感器的工作环境信息包括环境温度,环境磁场大小,输入信号的频率,外部电场大小;电压互感器的计量误差包括环境温度误差影响程度、环境磁场误差影响程度、信号频率误差影响程度和外部电场误差影响程度;利用电压互感器的计量误差对电压互感器的工作环境信息进行判断,根据判断结果,确定所测得的电压信号是否在误差允许的范围,包括:
根据环境温度误差影响程度对电压互感器的环境温度进行比较,确定电压互感器的第一误差参数;
根据环境磁场误差影响程度对电压互感器的环境磁场大小进行比较,确定电压互感器的第二误差参数;
根据信号频率误差影响程度对电压互感器的输入信号的频率进行比较,确定电压互感器的第三误差参数;
根据外部电场误差影响程度对电压互感器的外部电场大小进行比较,确定电压互感器的第四误差参数;
根据电压互感器的第一误差参数、第二误差参数、第三误差参数、第四误差参数之和与第一阈值进行比较,根据比较结果确定确定所测得的电压信号是否在误差允许的范围。
6.根据权利要求4所述的高压电能计量系统,其特征在于:电流互感器的工作环境信息包括环境温度、环境磁场大小,剩磁大小、高压泄漏电流大小;电流互感器的计量误差包括环境温度误差影响程度、环境磁场误差影响程度、剩磁误差影响程度和高压泄漏电流误差影响程度;利用电流互感器的计量误差对电流互感器的工作环境信息进行判断,根据判断结果,确定所测得的电流信号是否在误差允许的范围,包括:
根据环境温度误差影响程度对电流互感器的环境温度进行比较,确定电流互感器的第一误差参数;
根据环境磁场误差影响程度对电流互感器的环境磁场大小进行比较,确定电流互感器的第二误差参数;
根据剩磁误差影响程度对电流互感器的剩磁大小进行比较,确定电流互感器的第三误差参数;
根据高压泄漏电流误差影响程度对电流互感器的高压泄漏电流大小进行比较,确定电流互感器的第四误差参数;
根据电流互感器的第一误差参数、第二误差参数、第三误差参数、第四误差参数之和与第一阈值进行比较,根据比较结果确定确定所测得的电压信号是否在误差允许的范围。
7.根据权利要求1所述的高压电能计量系统,其特征在于:根据误差监测中心判断的高压电网计量信息是否在误差允许的范围内的误差监测结果,包括:
当所测得的电压值和电流值均在误差允许的范围内时,表征高压电网的计量信息在高压电网的计量信息是否在误差允许的范围内;否则,表征高压电网的计量信息不在高压电网的计量信息是否在误差允许的范围内。
8.根据权利要求7所述的高压电能计量系统,其特征在于,
电压互感器计量误差EV=ET+EH+Ef+EE,当EV<E+V时,判断电压互感器计量误差在允许范围之内,上式中E+V为VT测量误差允许范围;
电流互感器计量误差EC=ET+EH+EI+ER,当EC<E+C时,判断电流互感器计量误差在允许范围之内;上式中E+C为VT测量误差允许范围;
其中,ET为环境温度误差影响程度,EH为环境磁场误差影响程度,Ef为信号频率误差影响程度,EE为外部电场误差影响程度;EI高压泄漏电流误差影响程度,ER为剩磁误差影响程度。
9.一种基于权利要求1-8所述高压电能计量系统的误差分析方法,其特征在于,所述方法包括下述步骤:
步骤一:通过电流互感器和电压互感器间接测量高压电网的电压信号和电流信号;
步骤二:利用差分放大电路分别对电压信号和电流信号进行处理,并利用信号合并单元对经过差分放大电路处理后的电压信号和电流信号进行合并得到测量信号;
步骤三:将测量信号分别传递到信号拆分电路及电能表,以使信号拆分电路将测量信号分解为电压值和电流值后传递至误差检测中心,误差监测中心根据互感器和电压互感器的工作环境、电压互感器的计量误差、电流互感器的计量误差,判断所测得的电压值和电流值是否在误差允许的范围内,并根据所述判断结果,确定电压信号和电流信号是否在误差允许的范围内;
步骤五:根据电压信号和电流信号是否在误差允许的范围内,发出控制信号以允许或阻断电能表根据测量信号向电能计量装置传输高压电网信息。
10.一种终端,包括处理器及存储介质;其特征在于:
所述存储介质用于存储指令;
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据权利要求9所述方法的步骤。
11.一种计算机可读介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现权利要求9所述方法的步骤。
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CN202211607026.3A CN115792365A (zh) | 2022-12-13 | 2022-12-13 | 一种高压电能计量系统、误差分析方法、介质及终端 |
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CN202211607026.3A CN115792365A (zh) | 2022-12-13 | 2022-12-13 | 一种高压电能计量系统、误差分析方法、介质及终端 |
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CN116581865B (zh) * | 2023-07-13 | 2023-09-26 | 希望森兰科技股份有限公司 | 在线式无扰动投切方法及双机冗余高压变频系统 |
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