一种电压互感器在线群校准方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种电压互感器在线群校准方法及装置，所述方法包括步骤1：采集电压互感器的输出数据；步骤2：计算电压互感器的误差测量数据；步骤3：修正误差测量数据；步骤4：判定误差测量数据的异常值；所述装置包括A/D转换电路、合并单元和数据处理单元；A/D转换电路与电压互感器连接，数据处理单元的一个输入端通过数据采集单元与合并单元连接，另一个输入端通过同步信号采集单元与同步时钟单元连接；同步时钟单元与合并单元连接；数据采集单元的数目为1。与现有技术相比，本发明专利技术提供的一种电压互感器在线群校准方法及装置，实现了在不添加标准器的前提下，在短时间内完成全站互感器误差在线校准的工作。

【技术实现步骤摘要】
一种电压互感器在线群校准方法及装置
本专利技术涉及一种电压互感器校准方法，具体涉及一种电压互感器在线群校准方法及装置。
技术介绍
电力系统一次设备状态检修可以降低运行成本、减少设备故障率，是电网发展的必然趋势。互感器数量庞大，进行离线误差检测不仅工作量庞大，且不能获得在运互感器真实误差数据。1998年开始，美国及西欧几家大型电气公司开始进行变电站在线校准及状态维修系统的商品化工作。2007年，意大利在两座420kV站开展了在线校准电压互感器和电流互感器的尝试。2012年中国电力科学研究院与湖北公司合作完成电压互感器和电流互感器关口计量于在线校准技术研究，实现了对110kV/220kV变电站内电压互感器和电流互感器的比值差和相位差以及互感器二次负荷、二次压降在不停电的情况下进行测试。然而，目前互感器在线校准技术都是以准确度级别比被检互感器高两个或一个等级的互感器作为标准器，采用数据比较的方式对互感器进行误差校准。高准确度标准器的投切技术一直是互感器在线误差校准技术的难点，向在运变电站中带电投切新的设备会引起电网波动，严重时会损坏变电站中在运的设备，危机电网安全运行。因此，需要提供一种互感器带电群校准技术，实现同时对多路信号进行处理的能力，实现了在不添加标准器的前提下，在短时间内完成全站互感器误差校准的工作。开展互感器在线群校准技术，实现多台同一准确度等级的互感器之间进行数据对比，采用统计学方法对测量的数据进行分析，在不需要标准互感器的前提下，完成互感器误差的判断。充分发挥计量算法的优势，从根本上改变目前对互感器的校准方式，促进计量检测工作从传统方式向优化决策方向转变。
技术实现思路
为了满足现有技术的需要，本专利技术提供了一种电压互感器在线群校准方法，所述方法包括：步骤1：同步采集n台电压互感器的输出数据，n至少为3；步骤2：计算电压互感器的误差测量数据；步骤3：修正所述误差测量数据；步骤4：判定所述误差测量数据的异常值。优选的，所述步骤2中计算电压互感器的误差测量数据包括：步骤2-1：对所述输出数据进行高通滤波和数字积分；步骤2-2：对积分后的所述输出数据进行离散卷积运算；步骤2-3：提取所述输出数据的基频分量；步骤2-4：依据所述基频分量计算电压互感器的测量误差；步骤2-5：判定所述测量误差是否满足重复性，若满足则执行步骤3，若不满足则返回步骤1或者停止校准；优选的，所述步骤3中修正所述误差测量数据包括：步骤3-1：对所述电压互感器进行交接试验，获取电压互感器的满载误差曲线或者轻载误差曲线；步骤3-2：依据所述满载误差曲线分别计算每台电压互感器在满负荷Q1下的比值差X1和相位差A1，依据所述步骤2得到的误差测量数据计算每台电压互感器在实际负荷Q2下的比值差X2和相位差A2；所述比值差为电压互感器的阻性负荷与感性负荷的比值；步骤3-3：设定电压互感器的校准负荷Q3，采用插值法将所述校准负荷Q3插值到所述满负荷Q1和实际负荷Q2中，计算每台电压互感器在同一个校准负荷Q3下的误差值e；优选的，所述步骤3-2中将所述比值差X1和相位差A1替换为依据所述轻载误差曲线计算到的每台电压互感器在轻负荷Q4下的比值差X4和相位差A4；优选的，所述步骤4将步骤3中得到的每台电压互感器在校准负荷Q3下的误差值e按照由小到大的顺序排列，采用狄克逊准则算法判定所有误差值e中的异常值，从而确定与所述异常值相应的电压互感器为输出异常的电压互感器，以进一步校准检测；为满足现有技术的需要，本专利技术还提供了一种电压互感器在线群校准装置，所述装置包括A/D转换电路、合并单元和数据处理单元；所述A/D转换电路与电压互感器连接，A/D转换的数目为n，n至少为3；所述合并单元分别连接m个A/D转换电路，接收m台电压互感器的输出信号，m至少为1；所述合并单元的数目为n/m；所述数据处理单元的一个输入端通过数据采集单元与合并单元连接，另一个输入端通过同步信号采集单元与同步时钟单元连接；所述同步时钟单元与合并单元连接；所述数据采集单元的数目为1。优选的，所述A/D转换电路通过光纤与合并单元连接，以及所述合并单元也通过光纤分别与数据处理单元和同步时钟单元连接；变电站的监测平台控制所述A/D转换电路对电压互感器的输出数据进行同步转换并发送到合并单元；优选的，所述A/D转换电路与电压互感器之间连接有数据采集板，所述数据采集板为基于EP2C8T144芯片的FPGA电路板；优选的，所述数据处理单元包括误差计算模块、误差修正模块和误差异常判定模块；所述误差计算模块，对每台电压互感器的输出数据依次进行高通滤波、数字积分和离散卷积运算，并提取离散后输出数据的基频分量，依据该基频分量计算所述电压互感器的测量误差；若所述测量误差满足重复性，则将其发送到所述误差修正模块；所述误差修正模块，计算每台电压互感器在满负荷Q1下的比值差X1和相位差A1，在实际负荷Q2下的比值差X2和相位差A2，以及在轻负荷Q4下的比值差X4和相位差A4；采用插值法确定每台电压互感器在同一校准负荷Q3下的误差值e，并将所述误差值e发送到误差异常判定模块；所述误差异常判定模块，将所述误差值e按照由小到大的顺序排列，采用狄克逊准则算法确定所述误差测量数据的异常值，则与该异常值对应的电压互感器为输出异常的电压互感器。与最接近的现有技术相比，本专利技术的优异效果是：1、本专利技术技术方案中，采用变电站内的全网监测平台和光纤网络技术，硬件部分采用FPGA电路，软件部分基于LabVIEW语言采用C语言进行二次开发，实现同一时刻对变电站内所有电压互感器的输出误差进行采集和数据处理；2、本专利技术技术方法中，采用统计学算法以C语言的方式嵌套在LabVIEW中，依据不同的置信水平对采集数据进行异常值剔除，每次只能剔除一个异常值，从而确定需要校准的电压互感器；3、本专利技术技术方案中，在变电站的控制柜中引出电压互感器的二次端子，不需要添加新的检测设备，不改变变电站的运行方式，不影响电网的正常运行；4、本专利技术技术方案中，由于没有标准表的引入，为了保证每台被检电压互感器的误差数据实在相同条件下采集的，在进行数据处理前，根据每台被检电压互感器的实际二次符合对测量到的误差数据进行修正，利用修正后的数据进行数据分析；5、本专利技术提供的一种电压互感器在线群校准方法即装置，充分发挥狄克逊算法的优势，促进电压互感器的计量检测工作从离线方式向在线优化决策方向转变。附图说明下面结合附图对本专利技术进一步说明。图1：本专利技术实施例中一种电压互感器在线群校准方法流程图；图2：本专利技术实施例中一种电压互感器在线群校准装置结构图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。一、本专利技术提供的一种电压互感器在线群校准方法，采用多次测量手段，首先对数据的重复性进行判定，对重复性符合要求的电压互感器采用狄克逊准则进行数据异常值进行判定，其中在进行误差测试之前，需要对每台被检电压互感器的二次负荷进行实际测量，根据实际负荷情况对误差测量数据进行修正，修正后的数值作为被检电压互感器的误差数据参与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压互感器在线群校准方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1：同步采集n台电压互感器的输出数据，n至少为3；步骤2：计算电压互感器的误差测量数据；步骤3：修正所述误差测量数据；步骤4：判定所述误差测量数据的异常值。

【技术特征摘要】
1.一种电压互感器在线群校准方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1：同步采集n台电压互感器的输出数据，n至少为3；步骤2：计算电压互感器的误差测量数据；步骤3：修正所述误差测量数据；步骤4：判定所述误差测量数据的异常值；所述步骤3中修正所述误差测量数据包括：步骤3-1：对所述电压互感器进行交接试验，获取电压互感器的满载误差曲线或者轻载误差曲线；步骤3-2：依据所述满载误差曲线分别计算每台电压互感器在满负荷Q1下的比值差X1和相位差A1，依据所述步骤2得到的误差测量数据计算每台电压互感器在实际负荷Q2下的比值差X2和相位差A2；比值差为电压互感器的阻性负荷与感性负荷的比值；将所述比值差X1和相位差A1替换为依据所述轻载误差曲线计算到的每台电压互感器在轻负荷Q4下的比值差X4和相位差A4；步骤3-3：设定电压互感器的校准负荷Q3，采用插值法将所述校准负荷Q3插值到所述满负荷Q1和实际负荷Q2中或者采用插值法将所述校准负荷Q3插值到所述轻负荷Q4和实际负荷Q2中，计算每台电压互感器在同一个校准负荷Q3下的误差值e。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2中计算电压互感器的误差测量数据包括：步骤2-1：对所述输出数据进行高通滤波和数字积分；步骤2-2：对积分后的所述输出数据进行离散卷积运算；步骤2-3：提取离散卷积运算后的所述输出数据的基频分量；步骤2-4：依据所述基频分量计算电压互感器的误差测量数据；步骤2-5：判定所述误差测量数据是否满足重复性，若满足则执行步骤3，若不满足则返回步骤1或者停止校准。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4将步骤3中得到的每台电压互感器在校准负荷Q3下的误差值e按照由小到大的顺序排列，采用狄克逊准则算法判定所有误差值e中的异常值，从而确定与所述异常值相应的电压互感器为输出异常的电压互感器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王欢，王晓琪，项琼，吴士普，余春雨，汪本进，杜砚，岳长喜，刘浩，赵威，杨洪，朱凯，陈泽远，彭淑华，王雪，徐晨，
申请(专利权)人：国家电网公司，中国电力科学研究院，国网湖北省电力公司，
类型：发明
国别省市：北京;11