基于压降消除装置测量pt二次回路压降的电路和方法_2

文档序号:8941710阅读:来源:国知局
3(B)+S2〇( c) =0· 0001+0. 0001+0. 0001 = 0· 0003 (V2)作为电 网电压是否平稳的判据:
[0055] 当测量分析值S。2大于设定值0. 0003时,判断为不符合电网电压平稳测量条件, 则自动延时一个设定的测量时间段,重新测量电压U1;
[0056] 当测量分析值S。2小于等于设定值0. 0003时,判断为符合设定的测量条件,将上述 测量电压幅值Vl3w、v_、v_,相位 ? 0 (A)、? G (B)、? 0 (C) 保存,
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[0060] 其中Φ_)η、Φ_)η、Φ。·分别为Φ QW、B、C)中对应的三相电压第n个测量值的电压 幅值,Φ_、Φ。?、〇_分别为三相电压η次测量值的算数平均值。
[0061] 本发明中,在处理器中计算、分析、比较乂_、V_}、V_、VIW、V UB)、Vnc)、①咖、 Φ。?、Φαω、?IW、ΦΙ(Β)、Φιω即可得出原PT二次回路表端与PT输出端电压向量的比差、 角差,进而计算PT二次回路出压降相对值以及压降的综合误差:
[0062] 其中比差f的计算公式为:
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[0065]
[0066] f(A)、f(B)、fω分别为比差f的对应三相分项;
[0067] 其中角差δ的计算公式为:单位为(')
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[0071] δ (Α)、δ (Β)、δ 分别为角差δ的对应三相分项;
[0072] 压降相对值Λ UAJ1的计算公式为:
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[0074] 在计算Λ uw/UlW、A u(b)/UiW)、A 11(0/1]1(0时 f 分别对应为 f w、f(B)、fw,δ 分别 对应为δ⑷、δ⑶、δ⑵。
[0075] 本发明采用在基于电压跟随器原理的压降消除装置输入端增加一个电压测量模 块,测量装置输入端三相电压向量。电压测量模块由电压采样模块、电压与相位检测模块、 CPU模块、显示模块、通讯模块组成;也可以与压降消除装置共用CPU模块、显示模块、通讯 模块。本发明方法可以使得基于电压跟随器原理制造的PT二次回路压降消除装置既可以 准确消除PT二次回路压降,又可以在线测量PT二次回路压降。
[0076] 本发明有以下优势:
[0077] 1、为PT二次回路压降测量提供了新方法。新方法解决了当前PT二次回路压降、 负荷测量工作中费时费工、存在安全隐患、效率低下问题。
[0078] 2、充分利用压降消除装置的公用电路资源,仅在压降消除装置输入端增加电压采 样模块与电压、相位检测模块就能实现在线测量PT二次回路压降、负荷。
[0079] 3、远程实现无人自动测量,节省了大量人工、运输、差旅成本。测量工作周期可以 缩短,为改变PT二次回路测量工作管理提供了技术手段。
[0080] 4、实现测量功能的成本大幅度降低。
【附图说明】
[0081] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做更进一步的具体说明,本发明的上述和 /或其他方面的优点将会变得更加清楚。
[0082] 图1为本发明结构示意图。
【具体实施方式】
[0083] 实施例
[0084] 本实施例在压降消除装置的输入端增加一个电压测量模块,测量输入端三相电压 向量。
[0085] 电压测量模块由1组测量精度不低于0. 1 %的电压采样模块、电压与相位检测模 块、处理器(CPU模块)、处理器可以分别链接显示模块和通讯模块;其中CPU模块、显示模 块、通讯模块也可以与压降消除装置共用。
[0086] 本实施例方法原理:压降装置投入运行且正常工作时,Kp K2、K3均合上,电压测量 模块测得一组电压向量U1,根据基于电压跟随器原理的压降消除装置工作原理可以知道, 1^非常接近于此时PT输出端电压U,而此时PT输出端电压U非常接近于压降装置没有投 入运行时(K 2、K3均合上装置旁路、K i断开)PT二次回路PT输出端电压U P,忽略1^与U P极 小的误差,在工程中完全可以认为U1等于UP。当压降装置退出运行时(κ 2、κ3均合上装置旁 路、K1断开),PT二次回路恢复原状,电压测量模块测得一组电压向量U。,根据基于电压跟 随器原理的压降消除装置工作原理可以知道,U。等于压降装置没有投入运行时原PT二次 回路电能表输入端电压U D。当测量1^与U。的时间间隔足够短时,可以认为PT输出电压没 有变化,这样,将电压向量Ur^u l3在电压幅值与相位检测模块中进行电压幅值、电压相位计 算、分析、比较,就可以得出原PT二次回路表端与PT输出端电压向量的比差、角差,计算出 压降相对值以及二次回路压降的综合误差。
[0087] 分析测量数据得到U1,其三相电压幅值为V1 w、V1⑶、Viw、三相电压相位为ΦIW、 φΙ(Β)、φιω。为减小PT电压受电网电压波动对测量产生误差,测量工作开始首先在设定时 间周期内(取值自然数,例如5秒)电压测量模块连续测得一组电压向量仏后将该组电压 向量1]在电压幅值与相位检测模块中进行电压幅值、电压相位计算、分析、比较,对电压幅 值采用方差法进行数据处理:
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[0095] 其中VWn、VWn、Vtt)n为U IW、UUB)、UIW测量值中第η个测量值的三相电压幅值,设 定一个S 12值(此数值与采样数η有关)为判断当前电压是否符合设定的电网电压平稳测 量条件。当测量分析值S 12大于设定值时,判断为不符合电网电压平稳测量条件,则自动延 时一个设定的测量时间段,重新开始测量工作。当测量分析值S 12小于等于设定值时,判断 为符合设定的测量条件,将测量电压幅值VlovnV iw^V1 ,相位ΦΙ〇ν)、ΦΠΒ)、Φιω保存;
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[0099] Φ Wn、Φ⑶η、Φ Wn为U IW、UUB)、Uiro测量值中第η个测量值的三相电压相位。
[0100] 分析测量数据得到U。,其三相电压幅值为Vqw、V_、V_、三相电压相位为Φ^ Α)、 Φ。?、。完成采样U1后立即同时将Kl断开、Κ2、Κ3均合上装置旁路,压降消除装置退 出运行,PT二次回路切换到原回路状态,在设定的时间周期内(如2秒)立即测量一组U。。 1^采样完成瞬间将KU K2、K3合上,使压降消除装置投入运行。将测量的该组U。在电压幅 值与相位检测模块中进行电压幅值、电压相位计算、分析、比较,对电压幅值采用方差法进 行数据处理:
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[0108] 其中Vl3w、V_}、V_n为电压向量U。测量值中第η个测量值的三相电压幅值,设定 一个S。2值(此数值与采样数η有关)为判断当前电压是否符合设定的电网电压平稳测量 条件。当测量分析值S。2大于设定值时,判断为不符合电网电压平稳测量条件,则自动延时 一个设定的测量时间段,重新从V 1开始测量工作。当测量分析值S。2小于等于设定值时,判 断为符合设定的测量条件,将上述测量电压幅值数据V l3w、V_} ,相位数据、Φ_}、 Φ。?保存,
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[0112] Φ^Α)、η、Φ_}、η、Φ,η为V。测量值中第η个测量值的三相电压相位。
[0113] 将符合测量条件时获得的电压U1 (电压幅值V1与相位Φ 〇与U。(电压幅值V。与 相位Φ。)进行电压幅值、电压相位计算、分析、比较,即可得到原PT二次回路表端与PT输 出端电压向量的比差、角差,计算出压降相对值以及二次回路压降的综合误差。即使电网电 压有波动,在不同的时点多测量几次取得压降平均值在工程实践中足以平滑电网电压波动 带来的测量误差。
[0114] 本实施例测量方法:
[0115] (1)现场手动测量:在压降装置正常工作时,K1J2J 3均合上;手动输入测量指令, 由CPU指令电压测量模块继电器K。合上,装置自动进行测量。CPU指令U :电压采样,电压、 相位检测模块进行计算、分析、比较、测量条件判断,符合测量条件的数据保存在CPU中,压 降消除装置切除,U。电压采样,电压、相位检测模块进行计算、分析、比较、测量条件判断,符 合测量条件的数据保存在CPU中并进行处理,压降消除装置投入运行;测量数据结果现场 显示,测量数据结果可以通过通讯模块传输至系统后台做进一步处理。测量结束,自动断开 继电器K。。
[0116] (2)远程自动测量:在压降装置正常工作时,1^、1(2、1(3均合上;后台下达测量指令, 由CPU指令电压测量模块继电器K。合上,装置自动进行测量。CPU指令1电压采样,电压、 相位检测模块进行计算、分析、比较、测量条件判断,符合测量条件的数据保存在CPU中,压 降消除装置切除,U。电压采样,电压、相位检测模块进行计算、分析、比较、测量条件判断,符 合测量条件的数据保存在CPU中并进行处理,压降消除装置投入运行;测量数据结果现场 显示,测量数据结果可以通过通讯模块传输至系统后台做进一步处理。测量结束,自动断开 继电器K。。
[0117] (3)结合压降消除装置中对负荷电流的测量,实现PT二次回路负荷测量,二者近 视相等。
[0118] 6、电压测量模块形成与压降消除装置分离的独立模块,与压降消
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