一种电压互感器误差水平动态检测方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力互感器误差估计领域，特别涉及一种电压互感器误差水平动态检 测方法。
【背景技术】
[0002] 电压互感器是关口电能计量装置的重要组成部分，其误差水平直接影响到关口电 能计量和电网运行状态监测的准确性，所以实时准确的估计出电压互感器的误差显得异常 重要。现行的DL/T448-2000《电能计量装置技术管理规程》中规定I类、II类和III类电 能计量装置的现场检验周期分别为至少3个月、6个月和1年。而随着电网规模的扩大以及 人工检验效率低下，这种检验方式已经不能够适应电网的快速发展。
[0003] 因此需要一种可实时估计出电压互感器的误差水平并为检修人员提供参考建议 的电压互感器误差水平动态估计方法。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供一种电压互感器误差水平动态检测 方法。
[0005] 本发明的目的是这样实现的：
[0006] 本发明提供的电压互感器误差水平动态检测方法，包括以下步骤：
[0007] Sl :获取不同二次负荷下电压互感器的基本误差；
[0008] S2 :获取由于环境温湿度引起的电压互感器的变差；
[0009] S3 :获取由于导体磁场引起的电压互感器的变差；
[0010] S4 :获取由于频率引起的电压互感器的变差；
[0011] S5 :利用不同二次负荷下电压互感器的基本误差、以及由于环境温湿度、导体磁场 和频率引起的电压互感器变差来计算得到电压互感器误差水平的实时估计值；
[0012] S6 :判断实时估计值是否大于检修阈值，如果是，则发出检修信号；如果否，则返 回步骤Sl循环重复进行。
[0013] 进一步，所述步骤Sl中的不同二次负荷下电压互感器的基本误差是按照以下步 骤来实现的：
[0014] Sll :计算电压互感器额定时不同二次负荷的比值差和相位差；
[0015] S12 :计算电压互感器空载时的比值差和相位差；
[0016] S13 :计算电压互感器不同功率因数角下的比值差和相位差；
[0017] S14 :按以下公式计算电压互感器的基本误差：
[0018]
[0019] 其中，fUQ、Su。为空载下测得的比值差，f w、Sui为在二次负荷Sm、功率因数角 下，测量得到电压互感器的比值差和相位差，&为实际二次负载大小，为二次负载功率 因数角，Zud%)表示二次负荷引起的比值差，&(?鳥）表示二次负荷引起的相位差， Su表示实时二次负荷，S U1表示额定二次负荷，K i表示比值差系数，K 2表示相位差系数。
[0020] 进一步，所述步骤S2中的由于环境温湿度引起的电压互感器的变差按照以下公 式来计算：
[0022] 其中，fulini、Sulini为电压互感器比值差和相位差限值，T un为电压互感器的额定环 境温度，Hun电压互感器的额定环境湿度，c T1、cT2为温度引起变差的变化率系数，Ch为湿度 引起变差的变化率系数，H u为实测的温湿度；f。(Hu, Tu)表示环境温湿度引起的比值差， S JHu, Tu)表示环境温湿度引起的相位差，K3表示温度误差系数，K 4表示湿度误差系数。
[0023] 进一步，所述步骤S3中的导体磁场引起的电压互感器的变差按照以下公式来计 算：
[0025] 其中，Mun为额定磁场强度，Eun为额定电场强度，C m为磁场强度引起变差的变化率 系数，Ce为电场强度引起变差的变化率系数，M u为实测的导体磁场强度，Eu为实测的导体 外电场强度，f\j (Mu, Eu)表不导体磁场外电场引起的比值差，5。(Mu, Eu)表不导体磁场外电 场引起的相位差，L(Mu)表示导体磁场引起的比值差，S u(Mu)表示导体磁场引起的相位 差，L(Eu)表示外电场引起的比值差，S u(Eu)表示外电场引起的相位差，K5表示导体磁场 误差系数，1( 6表示外电场误差系数。
[0026] 进一步，所述步骤S4中的由于频率引起的电压互感器的变差按照以下公式来计 算：
[0028] 其中，L(Fu)表示频率引起的比值差；S JFu)表示频率引起的相位差；Fun为额定 频率，CF1，Cf2为频率引起变差的变化率系数，F u为实测的频率，K 7表示频率误差系数。
[0029] 进一步，所述步骤S5中的电压互感器误差水平动态估计按照以下公式来计算：
[0030]
[0031] 其中，f。表示电压互感器比值差；/uPu，％)表示二次负荷引起的比值差； L(H uJu)表示环境温湿度引起的比值差；L(MuiEu)表示导体磁场外电场引起的比值差；S u 表示电压互感器相位差；A 6 ,%:)表示二次负荷引起的相位差；S。(成，Tu)表示环境温湿 度引起的相位差；S JMu, Eu)表示导体磁场外电场引起的相位差。
[0032] 进一步，所述步骤Sl中的不同二次负荷下电压互感器的基本误差计算方法是采 用二次负荷误差曲线外推法来进行的。
[0033] 进一步，所述由于环境温湿度、导体磁场和频率单独作用引起的变差是采用神经 元激励函数法来进行计算的。
[0034] 本发明还提供了一种电压互感器误差水平动态检测系统，包括基本误差确定单 元、温湿度变差确定单元、磁场变差确定单元、频率变差确定单元、误差判断单元和信号输 出单元；
[0035] 所述基本误差确定单元，用于获取不同二次负荷下电压互感器的基本误差；
[0036] 所述温湿度变差确定单元，用于获取由于环境温湿度引起的电压互感器的变差；
[0037] 所述磁场变差确定单元，用于获取由于导体磁场引起的电压互感器的变差；
[0038] 所述频率变差确定单元，用于获取由于频率引起的电压互感器的变差；
[0039] 所述误差判断单元，用于利用不同二次负荷下电压互感器的基本误差、以及由于 环境温湿度、导体磁场和频率引起的电压互感器变差来计算得到电压互感器误差水平的实 时估计值；并判断实时估计值是否大于检修阈值；
[0040] 所述信号输出单元，用于输出当实时估计值大于检修阈值时，发出的检修信号。
[0041] 所述不同二次负荷下电压互感器的基本误差计算方法是采用二次负荷误差曲线 外推法来进行；所述由于环境温湿度、导体磁场和频率单独作用引起的变差是采用神经元 激励函数法来进行计算。
[0042] 本发明的有益效果在于：本发明采用基于神经元激励函数的电压互感器误差水平 动态估计的方法能够动态实时、准确地估计出电压互感器的误差水平，为检修人员提供参 考建议，同时解决了人工巡检缓慢、检测量大，工作流程繁琐、复杂等问题。本发明采用的方 法二次负荷误差曲线外推法来源于检定标准规定，神经元激励函数法在处理不确定、模糊 问题上有广泛的应用，故本发明的方法是可行的。通过远程监控获取电压互感器的各种运 行数据，从而使得对于电压互感器误差可以通过实时监测的数据计算得到，动态的估计电 压互感器的误差水平。但是由于电压互感器的比值差和相位差不能直接测量，因此需要根 据检定标准，利用电压互感器二次负荷以及相关影响因素来进行估计。对于不同二次负荷 下电压互感器的基本误差，采用二次负荷误差曲线法外推法计算。而对于环境温湿度、导 体磁场外电场、频率对电压互感器误差的影响，通过神经元激励函数法模拟出以上影响因 素单独作用时的电压互感器误差的变差曲线和函数公式，神经元激励函数法适合处理不确 定、模糊的问题。
【附图说明】
[0043] 为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进 一步的详细描述，其中：