一种用于确定电容式电压互感器的运行状态的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于确定电容式电压互感器的运行状态的系统及方法，包括：电场分析模块、温度分析模块、频率分析模块、二次负荷分析模块、电压信号分析模块和智能处理设备，根据获取的由电场产生的比值差影响量、由温度产生的附加误差、由频率产生的附加误差、由二次负荷产生的附加误差和二次输出信号，计算电容式电压互感器的运行误差的偏差，以确定电容式电压互感器的运行状态。本发明专利技术能够对处于运行状态的电容式电压互感器进行误差检测工作，实现了对电压互感器误差的在线检测；能够为全变电站内运行的电容式电压互感器是否超过误差限值提供准确判断，为线损分析提供数据支撑；找到了电压互感器周检工作的替代手段，具备广阔的推广空间。

A System and Method for Determining the Operation State of Capacitive Voltage Transformer

【技术实现步骤摘要】
一种用于确定电容式电压互感器的运行状态的系统及方法
本专利技术涉及电网运维
，并且更具体地，涉及一种用于确定电容式电压互感器的运行状态的系统及方法。
技术介绍
近年来我国电力行业得到迅速发展，电力系统电压等级不断提高，发电量、用电量剧增。同时随着电力体制改革特别是发电、输电的分离，电能计量的准确性和公正性引起了社会的高度关注。电压互感器作为关口电能计量装置的重要组成部分，为保证其可靠投运，根据《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》，电压互感器在现场安装完毕后需要进行交接试验，其中现场误差交接试验是交接试验中非常重要的组成部分。在实际工程中，电压互感器的误差测量通常是将标准装置运至现场，在离线状态下对安装前的电压互感器进行误差检测，并没有在运行状态下开展过误差检测。在我国110kV以上电压等级电网中，使用的电压互感器大部分为电容式电压互感器(CVT)，这是因为CVT在绝缘性能方面具有优势，此外，CVT的造价也远低于电磁式电压互感器，因此得到广泛应用。然而，CVT的电容器是敞开式结构，其分压比容易受到环境影响，导致离线误差与在运误差存在较大差异。对一台110kVCVT进行离线状态下误差检测，其比值差为0.022％，通过在测试回路中接入标准器得到其运行比值差为0.036％，比值差变化63.6％。因此，如何准确地测量处于运行状态的CVT的误差，以确定运行状态是急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术提出一种用于确定电容式电压互感器的运行状态的系统及方法，以解决如何准确地确定电容式电压互感器的运行状态的问题。为了解决上述问题，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种用于确定电容式电压互感器的运行状态的系统，所述系统包括：电场分析模块，与智能处理设备相连接，用于根据电容式电压互感器的本体参数基于有限元分析法进行仿真计算，以获取由电场产生的比值差影响量；温度分析模块，与智能处理设备相连接，用于根据电容式电压互感器的运行环境温度和该电容式电压互感器的本体参数，获取由温度产生的附加误差；频率分析模块，与智能处理设备相连接，用于根据变电站电源的实时频率和电容式电压互感器的本体参数，获取由频率产生的附加误差；二次负荷分析模块，与智能处理设备相连接，用于根据电容式电压互感器的二次负荷测量结果和该电容式电压互感器的本体参数，获取由二次负荷产生的附加误差；电压信号分析模块，与智能处理设备相连接，用于根据获取的多台电容式电压互感器的二次输出信号，利用差值法确定任意两台电容式电压互感器间的第一相对误差；智能处理设备，用于根据计算的每台电容式电压互感器的理论运行误差，利用差值法确定任意两台电容式电压互感器间的第二相对误差，并根据两台电容式电压互感器对应的第一相对误差和第二相对误差的偏差确定电容式电压互感器的运行状态；其中，所述附加误差包括：比值差影响量和相位差影响量；所述第一相对误差和第二相对误差均包括：比值差对应的相对误差和相位差对应的相对误差。优选地，其中所述电容式电压互感器的本体参数包括：处于运行状态的电容式电压互感器的高压电容、中压电容、低压电容、自身高度、电容芯子数量、电压等级、安装位置、周围的设备类型以及与该电容式电压互感器的间距。优选地，其中每台电容式电压互感器的理论运行误差包括：比值差对应的理论运行误差和相位差对应的理论运行误差；其中，将由电场产生的比值差影响量、由频率产生的比值差影响量、由温度产生的比值差影响量和由二次负荷产生的比值差影响量的和作为比值差对应的理论运行误差；将由频率产生的相位差影响量、由温度产生的相位差影响量和由二次负荷产生的相位差影响量的和作为相位差对应的理论运行误差。优选地，其中所述智能处理设备，根据两台电容式电压互感器对应的第一相对误差和第二相对误差的偏差确定电容式电压互感器的运行状态，包括：分别计算两台电容式电压互感器的比值差之间的偏差和相位差之间的偏差；根据比值差之间的偏差和相位差之间的偏差进行运行状态的判断；其中，若所述两台电容式电压互感器的的比值差之间的偏差小于第一预设阈值，并且相位差之间的偏差小于第二预设阈值，则确定两个电容式电压互感器均处于正常运行状态；反之，确定存在电容式电压互感器处于异常运行状态。优选地，其中所述智能处理设备，还用于：当确定两台电容式电压互感器中的一个处于异常运行状态时，引入第三台电容式电压互感器，两两之间进行偏差比较，以确定处于异常状态的电容式电压互感器。优选地，其中所述智能处理设备，还用于：分析每个电容式电压互感器的测量不确定度；以及根据已获取的每个电容式电压互感器的运行数据对该电容式电压互感器的未来的运行状态进行分析和预判。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种用于确定电容式电压互感器的运行状态的方法，其特征在于，所述方法包括：根据电容式电压互感器的本体参数基于有限元分析法进行仿真计算，以获取由电场产生的比值差影响量；根据电容式电压互感器的运行环境温度和该电容式电压互感器的本体参数，获取由温度产生的附加误差；根据变电站电源的实时频率和电容式电压互感器的本体参数，获取由频率产生的附加误差；根据电容式电压互感器的二次负荷测量结果和该电容式电压互感器的本体参数，获取由二次负荷产生的附加误差；根据获取的多台电容式电压互感器的二次输出信号，利用差值法确定任意两台电容式电压互感器间的第一相对误差；根据计算的每台电容式电压互感器的理论运行误差，利用差值法确定任意两台电容式电压互感器间的第二相对误差，并根据两台电容式电压互感器对应的第一相对误差和第二相对误差的偏差确定电容式电压互感器的运行状态；其中，所述附加误差包括：比值差影响量和相位差影响量；所述第一相对误差和第二相对误差均包括：比值差对应的相对误差和相位差对应的相对误差。优选地，其中所述电容式电压互感器的本体参数包括：处于运行状态的电容式电压互感器的高压电容、中压电容、低压电容、自身高度、电容芯子数量、电压等级、安装位置、周围的设备类型以及与该电容式电压互感器的间距。优选地，其中每台电容式电压互感器的理论运行误差包括：比值差对应的理论运行误差和相位差对应的理论运行误差；其中，将由电场产生的比值差影响量、由频率产生的比值差影响量、由温度产生的比值差影响量和由二次负荷产生的比值差影响量的和作为比值差对应的理论运行误差；将由频率产生的相位差影响量、由温度产生的相位差影响量和由二次负荷产生的相位差影响量的和作为相位差对应的理论运行误差。优选地，其中所述根据两台电容式电压互感器对应的第一相对误差和第二相对误差的偏差确定电容式电压互感器的运行状态，包括：分别计算两台电容式电压互感器的比值差之间的偏差和相位差之间的偏差；根据比值差之间的偏差和相位差之间的偏差进行运行状态的判断；其中，若所述两台电容式电压互感器的的比值差之间的偏差小于第一预设阈值，并且相位差之间的偏差小于第二预设阈值，则确定两个电容式电压互感器均处于正常运行状态；反之，确定存在电容式电压互感器处于异常运行状态。优选地，其中所述方法还包括：当确定两台电容式电压互感器中的一个处于异常运行状态时，引入第三台电容式电压互感器，两两之间进行偏差比较，以确定处于异常状态的电容式电压互感器。优选地，其中所述方法还包括：分析每个电容式电压互感器的测量不确定度；以及根据已获取的每本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定电容式电压互感器的运行状态的系统，其特征在于，所述系统包括：电场分析模块，与智能处理设备相连接，用于根据电容式电压互感器的本体参数基于有限元分析法进行仿真计算，以获取由电场产生的比值差影响量；温度分析模块，与智能处理设备相连接，用于根据电容式电压互感器的运行环境温度和该电容式电压互感器的本体参数，获取由温度产生的附加误差；频率分析模块，与智能处理设备相连接，用于根据变电站电源的实时频率和电容式电压互感器的本体参数，获取由频率产生的附加误差；二次负荷分析模块，与智能处理设备相连接，用于根据电容式电压互感器的二次负荷测量结果和该电容式电压互感器的本体参数，获取由二次负荷产生的附加误差；电压信号分析模块，与智能处理设备相连接，用于根据获取的多台电容式电压互感器的二次输出信号，利用差值法确定任意两台电容式电压互感器间的第一相对误差；智能处理设备，用于根据计算的每台电容式电压互感器的理论运行误差，利用差值法确定任意两台电容式电压互感器间的第二相对误差，并根据两台电容式电压互感器对应的第一相对误差和第二相对误差的偏差确定电容式电压互感器的运行状态；其中，所述附加误差包括：比值差影响量和相位差影响量；所述第一相对误差和第二相对误差均包括：比值差对应的相对误差和相位差对应的相对误差。...

【技术特征摘要】
1.一种用于确定电容式电压互感器的运行状态的系统，其特征在于，所述系统包括：电场分析模块，与智能处理设备相连接，用于根据电容式电压互感器的本体参数基于有限元分析法进行仿真计算，以获取由电场产生的比值差影响量；温度分析模块，与智能处理设备相连接，用于根据电容式电压互感器的运行环境温度和该电容式电压互感器的本体参数，获取由温度产生的附加误差；频率分析模块，与智能处理设备相连接，用于根据变电站电源的实时频率和电容式电压互感器的本体参数，获取由频率产生的附加误差；二次负荷分析模块，与智能处理设备相连接，用于根据电容式电压互感器的二次负荷测量结果和该电容式电压互感器的本体参数，获取由二次负荷产生的附加误差；电压信号分析模块，与智能处理设备相连接，用于根据获取的多台电容式电压互感器的二次输出信号，利用差值法确定任意两台电容式电压互感器间的第一相对误差；智能处理设备，用于根据计算的每台电容式电压互感器的理论运行误差，利用差值法确定任意两台电容式电压互感器间的第二相对误差，并根据两台电容式电压互感器对应的第一相对误差和第二相对误差的偏差确定电容式电压互感器的运行状态；其中，所述附加误差包括：比值差影响量和相位差影响量；所述第一相对误差和第二相对误差均包括：比值差对应的相对误差和相位差对应的相对误差。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电容式电压互感器的本体参数包括：处于运行状态的电容式电压互感器的高压电容、中压电容、低压电容、自身高度、电容芯子数量、电压等级、安装位置、周围的设备类型以及与该电容式电压互感器的间距。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，每台电容式电压互感器的理论运行误差包括：比值差对应的理论运行误差和相位差对应的理论运行误差；其中，将由电场产生的比值差影响量、由频率产生的比值差影响量、由温度产生的比值差影响量和由二次负荷产生的比值差影响量的和作为比值差对应的理论运行误差；将由频率产生的相位差影响量、由温度产生的相位差影响量和由二次负荷产生的相位差影响量的和作为相位差对应的理论运行误差。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述智能处理设备，根据两台电容式电压互感器对应的第一相对误差和第二相对误差的偏差确定电容式电压互感器的运行状态，包括：分别计算两台电容式电压互感器的比值差之间的偏差和相位差之间的偏差；根据比值差之间的偏差和相位差之间的偏差进行运行状态的判断；其中，若所述两台电容式电压互感器的的比值差之间的偏差小于第一预设阈值，并且相位差之间的偏差小于第二预设阈值，则确定两个电容式电压互感器均处于正常运行状态；反之，确定存在电容式电压互感器处于异常运行状态。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述智能处理设备，还用于：当确定两台电容式电压互感器中的一个处于异常运行状态时，引入第三台电容式电压互感器，两两之间进行偏差比较，以确定处于异常状态的电容式电压互感器。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述智能处理设备，还用于：分析每个电容...

【专利技术属性】
技术研发人员：王欢，殷小东，姜春阳，姚腾，古雄，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42