[发明专利]一种基于互感器测量功率的角差修正方法

说明书

技术领域

本发明一种基于互感器测量功率的角差修正方法，涉及一种电力参数测量技术领域，特别涉及基于互感器变换测量功率的角差修正的技术领域。

背景技术

随着现代化、自动化生产的快速发展，电力系统中电能计量和继电保护使用得到推广和认可，互感器得到广泛的应用，电压互感器和电流互感器在一次侧和二次侧转换时会产生角差，当两者产生的角差大小不同时，就会使测量的信号和实际的信号产生角差误差，影响到功率测量的精度，在电流、电压输入大小发生变化时，互感器的角差也会相应变化，测量线路中对电流、电压信号进行滤波和放大也会产生角差，这些情况都使得要准确测量功率和电能测量变得困难。

发明内容

本发明的目的是为了克服在功率测量中互感器和线路产生的电流和电压角差影响测量精度的不足，设计一种不需要增加任何硬件，不需要提高硬件元器件精度等级，只通过软件修正就能获得理想的功率测量精度的角差修正的方法。

其采用的技术方案是：通过预先施加几组不同的标准信号源信号，分别测量电压互感器、电流互感器和线路造成的相角误差，以几组输入参考点的相角误差为基础，按多段线性误差校正方式校正被测量信号，具体校验步骤如下：

(1)施加已知电压和电流相角差θ1的电压和电流信号接入待校验装置；

(2)待校验装置计算出电压和电流的相角差θ2；

(3)由已知输入相角差θ1和测量出的相角差θ2，可以计算出相角误差Δθ＝θ1-θ2，保存θ2和Δθ；

(4)重复(1)到(3)的步骤可以获得多点的误差数据，根据不同的θ2可以划分出多段区域；

具体的测量步骤如下：

(5)读出保存的θ2和Δθ数据；

(6)计算被测量的功率P和相角差θ；

(7)根据被测量的θ找到对应的θ2段和误差Δθ，根据θ2和Δθ线性修正θ，得到修正后的θ_修，根据θ_修得到P_修，完成修正。

实施该技术后的明显效果是：在不增加装置的硬件和不提高装置硬件元器件的精度，只通过软件校正电压互感器和电流互感器相角差，达到大幅度提高功率测量的精度的目的。

附图说明

附图1为本发明的校正流程图；

附图2为本发明的测量流程图；

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步描述：

以相角差15°和60°两点三段校验为例具体校验步骤如下：

(1)施加电压和电流相角差为15°的电压和电流信号接入待校验装置；

(2)待校验装置计算出电压和电流的相角差，假设为14°；

(3)由已知输入相角差15°和测量出的相角差14°，可以计算出该段相角误差为15°-14°＝1°，保存第一个校正点14°和该点相角误差1°；

(4)重复(1)到(3)的步骤可以获得第二点的误差数据，假设为施加相角60°，测量相角57°，误差相角为3°，保存第二个校正点57°和该点相角误差3°；

根据两个校正点14°和57°可以把相角分成三段区域，分别为一段0°到14°，二段14°到60°，三段60°到90°。

本例只考虑第一象限的相角校正，本发明的方法只要扩大校正角度，也可以适用于全四象限的相角校正。

具体的测量步骤如下：

(5)读出保存的第一点校正点14°和该点相角误差1°，第二点校正点60°和相角误差3°数据；

(6)计算被测量的功率P和相角差θ，假设为20.0kW和45°；

(7)根据被测量的θ找到对应的θ2段和误差Δθ，根据θ2和Δθ线性修正θ，得到修正后的θ_修，根据θ_修得到P_修，完成修正。

被测相角45°属于第二段14°到57°区间，则θ_L＝14°，θ_H＝57°，Δθ_L＝1°，Δθ_H＝3°，θ_修＝θ+Δθ_L+θ(Δθ_H-Δθ_L)/(θ_H-θ_L)＝45°+1°+45°×(3°-1°)/(57°-14°)≈48.09°，P_修＝PCOSθ_修/COSθ＝20.0kW×COS48.09°/COS45°≈18.89kW。