[发明专利]一种有效补偿常规采样功率角误差的方法和系统

说明书

一种有效补偿常规采样造成功率角误差的方法和系统，在一定的电压、电流幅值及功率角的情况下，采集电压原始采样数据及电流原始采样数据；利用电压原始采样数据及电流原始采样数据，计算功率值；根据功率值计算功率角误差补偿系数；利用功率角误差补偿系数对计算得到的功率值进行补偿，用于获得补偿采样造成功率角误差的电网功率有功值和功率无功值。本发明克服常规采样装置中采样造成功率角误差问题，计算得到的功率值完全符合电力技术标准规定的精度要求，并且在数值突变过程中也能够快速准确地计算出功率值，该方法可应用于嵌入式二次装置或智能变电站中。

技术领域

本发明属于变电站常规采样技术领域，涉及一种有效补偿常规采样功率角误差的方法和系统。

背景技术

目前变电站需要准确、实时地得到功率值信息，可以为电力智能调度提供数据依据，同时也为电网实时监控提供数据支撑。因此能够实时、快速、准确地计算电网功率对智能电网发展起到促进作用。

电网功率计算如下式(1)所示。

数字化测控装置使用合并单元整合好的采集数值(SV)报文，合并单元在发出SV报文时，已经对采集过程中的造成的电压、电流通道间的时差进行了处理，因此数字化测控装置计算功率值时，基本可以不考虑功率角误差。常规测控装置直接采集模拟量值，因此在AD采样过程中存在电压与电流间的时差，造成了功率角的误差，在使用采样得到的电压、电流值进行功率计算时，这部分采样造成的功率角误差就会被带入功率值中，如下式(2)所示。

上式(2)中U表示电压有效值，I表示电流有效值，φ表示功率角，θ表示采样造成的功率角误差。

在上述电网功率的计算过程中，功率角误差会造成功率计算误差，因此在计算功率值时需要将功率角误差去掉后再进行功率值计算，这样功率计算过程中不但要对电压、电流进行频谱分析，同时还需要计算各次电压、电流间的功率角及对应的功率角误差以及对应的正弦、余弦值，这样就会存在如下技术问题：

(1)实时信息计算过程的计算量极大，造成CPU的高负荷，并且CPU的处理资源占用率持续处于高位，导致能耗增大，带来散热问题；

(2)计算电压、电流间的功率角、功率角误差及对应的正弦、余弦值的过程中带入误差；

(3)大量计算会造成数据突变时刻计算数据准确性的降低，同时也会影响到实时监测电网数据的性能要求。

鉴于以上所述的几点，本领域中迫切需要对当前的功率角误差修正方式方法进行改进，改进后的方法既要能够有效去除功率角误差，同时又要能够减少计算量，这样就能实时、准确地得到功率计算值。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明的目的在于，提供了一种有效补偿常规采样功率角误差的方法和系统。

本发明采用如下的技术方案：

一种有效补偿常规采样造成功率角误差的方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：在一定电压、电流幅值及功率角的情况下，采集电压原始采样点数据及电流原始采样点数据；

步骤2：利用步骤1所得的电压原始采样数据及电流原始采样数据，计算功率值；

步骤3：根据步骤2计算出的含有角度误差的功率值以及预设理论功率值与误差角度间的关系，计算功率角误差补偿系数；

步骤4：利用功率角误差补偿系数对计算得到的功率值进行补偿，用于获得补偿采样造成功率角误差的电网功率有功值和功率无功值。

在所述步骤2中，电网功率值计算如下：