[发明专利]智能变电站高压线路功率因数角现场校验方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于电能计量领域，特别涉及一种智能变电站中基于电子式互感器及合并单元测量高压线路功率因数角误差的现场校验方法及装置，可对变电站高压线路功率因数角的误差进行现场校验。

背景技术

目前我国在输配电工程技术领域将智能电网纳入了实施计划，采用最新前沿技术的智能变电站已经开始试点建设和运行。电力参数测量和电能计量的准确可靠是这种新技术成功应用的重要保证。智能变电站中的电子式互感器作为测量、继电保护和电能计量所用的电压、电流互感器都为电子式的，其测量原理、结构和二次网络与传统互感器完全不同，电子式互感器输出数字电压、电流信号，经合并单元转换成标准规定的格式发送给保护、测控设备，保护和测控设备重要的一个电力参数功率因数角，就是合并单元输出的数字电压电流的相位差。电压、电流的相位差测量不准就是功率因数角测量不准，而功率因数角测量不准将直接导致有功、无功功率测量和电能计量不准，特别是电能计量不准将影响电量贸易结算的公平性。功率因数角误差ΔΦ对功率因数cosΦ影响量的关系为：[cos(Φ-ΔΦ)-cosΦ]/cosΦ=cosΔΦ-1- sinΔΦ·tanΦ。如当Φ=60°（cosΦ=0.5）时，+10′的相位误差引起的功率因数误差为-0.5%，+20′的相位误差引起的功率因数误差为-1%，+30′的相位误差引起的功率因数误差为-1.5%，+1°的相位误差引起的功率因数误差为-3%；Φ接近90°时，相位误差对功率因数误差的影响快速增大（近似负的正切曲线变化）。

传统互感器的应用中，电压、电流相位差的控制一般通过检测互感器的误差并对不合格品进行调整或更换来实现，智能变电站中的电子互感器因其内部有微处理器，误差可以通过软件来修正。而在实际调试中，电子互感器的误差通过软件修正后满足准确度要求，但电压、电流之间的相位差实际上超过了1°。由此根据理论分析和现场测试数据判断：电压、电流相位差不但与互感器有关，还受到合并单元和光纤通讯网络等设备中网络延时、数据运算的影响。因此，有必要对智能变电站电子式互感器测量高压线路功率因数角进行校验，便于对电子式互感器、合并单元和光纤通信网络等相关智能设备进行调整以提高测量的准确度。

互感器现场校验时传统的加压、通流方法是：被检电压互感器一次施加额定电压的80%～120%，标准电压互感器与被检并联、变比相同；对电流互感器一次通过额定电流的1%～120%，标准电流互感器与被检串联、变比相同；电压、电流互感器的校验分开独立进行。这种方法中标准电流互感器和升流器对地的绝缘电压都较低，不能模拟现场安装互感器的实际工作环境，即不具备同时有高电压、大电流的条件，无法实现对一次线路电压、电流功率因数角的测量。而且，传统的升压和升流装置输出的一次高电压和大电流之间的相角也难以在0～360°调节；互感器检验仪也没有同时测量标准电工式和被检电子式电压、电流互感器之间功率因数角的功能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：解决上述现有技术存在的问题，而提供一种智能变电站高压线路功率因数角现场校验方法及装置，满足智能变电站电子式互感器测量高压线路功率因数角进行校验的需要，便于对电子式互感器、合并单元和光纤通信网络等相关智能设备进行调整以提高测量的准确度。

本发明的智能变电站高压线路功率因数角现场校验方法是：通过调压器、升流器、高压试验电源、移相器产生相位可调的高电压、大电流试验条件，将升流器产生的大电流接入到标准电流互感器和电子式电流互感器，将高压试验电源产生的高电压接入到标准电压互感器和电子式电压互感器，经过电子式电压互感器、电子式电流互感器及合并单元处理后的数字电压电流信号和标准电压互感器、标准电流互感器的模拟电压电流信号同时接入电子式互感器综合校验仪，电子式互感器综合校验仪比较标准互感器输出的电压、电流功率因数角和电子式电压互感器、电子式电流互感器、合并单元测量的功率因数角的误差。