[發明專利]智能變電站電能計量二次系統虛負荷誤差檢測裝置及方法

有效

• 申請號: 201310414675.6
• 申請日: 2013-09-12
• 公開（公告）號: CN103472433A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 徐先勇;歐朝龍;張亮峰;申麗曼;孟軍;陳浩
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網湖南省電力公司電力科學研究院;湖南省湘電試研技術有限公司
• 主分類號: G01R35/04
• 分類號: G01R35/04
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強

技術領域

本發明涉及智能電網中智能變電站調試時的電能計量裝置校驗技術領域,特別是一種智能變電站電能計量二次系統虛負荷誤差檢測裝置及方法。?

背景技術

傳統能源的枯竭與人類高速發展對電力需求日益增長之間的矛盾越來越突出，為解決電力危機問題，智能電網成為各國政府、電力部門及科研機構重點研究對象。國際上智能電網的概念形成有一個過程，由于各國電網的發展水平和狀態不同，因此，各國建設一個滿足未來發展需求的電網目標就不同，出發點也不同，驅動因素也不同，發展思路也不同。美國提出以高性價比的電腦、電子設備和可控電力元器件等為基礎，利用網絡通信技術、自動控制和信息技術，將這些技術和原有的輸、配電基礎設施高度結合而形成的新型電網。歐洲提出將電力與通信和計算機控制連接在一起，以獲取在供電可靠性、傳輸容量和客戶服務等方面的巨大效益。而我國國家電網公司形成了“一個目標、兩條主線、三個階段、四個體系、五個內涵”的中國特色堅強智能電網的戰略發展思路框架。

智能電網的發展離不開智能變電站的建設，智能變電站相關技術的研究與發展，獲得了眾多電力用戶、科研、設計、制造部門的關注。我國智能電網的發展已經走在了世界前列，已有多座智能變電站被建立。此時，變電站的電能計量模式已經發生了質的轉變，電能計量二次系統的構成與工作方式也發生了質的變化：傳統變電站中的電能計量系統由電磁式電流/電壓互感器（輸出模擬信號）、電能表和連接電纜構成，傳統變電站的電能計量二次系統主要由傳統電流/電壓互感器二次電纜、模擬信號接口電能表構成；而在智能變電站中，電能計量二次系統主要由帶模數轉換器的合并單元、光纖和數字式電能表組成。

智能變電站電能計量二次系統的結構和組成都與傳統變電站有了很大不同，同時整個電能計量二次系統的精確性對電量具有很大影響；再者，傳統變電站電能計量二次系統可以通過測量電壓互感器二次壓降及整個二次回路的二次負荷來判定其準確度等級是否滿足規程規定，以保證電能計量的公平、公正。但是，智能變電站電能計量二次系統的結構和工作機理與傳統變電站不同，傳統變電站電能計量二次系統的誤差檢測方法已經不在適合智能變電站電能計量二次系統的誤差檢測，特別是智能變電站電能計量二次系統引入了帶模數轉換器的合并單元，電壓、電流模擬信號被轉換為數字信號之后在提供給電能計量使用，在轉換過程中不可避免對電能計量信號的精度產生影響。目前，通過查閱國內外文獻，還沒有發現關于智能變電站電能計量二次系統整體誤差檢測方面的報道。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，針對現有技術不足，提供一種智能變電站電能計量二次系統虛負荷誤差檢測裝置及方法，以滿足智能變電站現場電能計量二次系統整體虛負荷誤差檢測的要求。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種智能變電站電能計量二次系統虛負荷誤差檢測裝置，包括電能表現場校驗儀和高精度模擬信號源，所述電能表現場校驗儀并聯接入智能變電站電能計量二次系統電流互感器與被試電流合并單元之間；所述電能表現場校驗儀、高精度模擬信號源輸出端均并聯接入智能變電站電能計量二次系統電壓互感器與被試電壓合并單元之間，所述電能表現場校驗儀與智能變電站電能計量二次系統的數字式電能表連接；所述電能表現場校驗儀輸出端與上位機連接；所述高精度模擬信號源輸出端與所述電能表現場校驗儀連接。

本發明檢測智能變電站電能計量二次系統虛負荷誤差的方法為：高精度模擬信號源輸出的三相電壓模擬量被傳輸到電壓合并單元轉換成FT3格式的電壓數字信號，FT3格式的電壓數字信號經光纖傳輸至電流合并單元，同時高精度模擬信號源輸出的三相電流模擬量被電流合并單元轉換成電流數字信號，FT3格式的電壓數字信號和電流數字信號被電流合并單元封裝成IEC61850-9-2報文格式的數字信號，并通過智能變電站電能計量二次系統網絡交換機傳輸給數字式電能表，數字式電能表計算出虛負荷情況下的電能量???????????????????????????????????????????????，并通過光電轉換器把電能脈沖傳輸到電能表現場校驗儀；高精度模擬信號源輸出的三相電壓模擬量和三相電流模擬量接入電能表現場校驗儀進行電能計算，得出虛擬負荷的電能值，即標準電能值；電能表現場校驗儀對和進行比較，計算出電能計量二次系統虛負荷下計量誤差，完成對智能變電站電能計量二次系統虛負荷下的整體檢測。

電能計量二次系統虛負荷下的誤差計算公式為：

，

其中，，N為脈沖數，C為數字式電能表常數