一种进行现场谐波电能计量误差检测的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种进行现场谐波电能计量误差检测的装置和方法，包括主机、与主机通过数字同步线连接的从机；主机用于获取电力用户负荷的一次电流采样信号、二次电流采样信号、电压采样信号，并计算二次侧谐波功率，并根据一次侧谐波功率和二次侧谐波功率计算一次侧谐波电能和二次侧谐波电能，并将计算得到的一次侧谐波功率、二次侧谐波功率、一次侧谐波电能和二次侧谐波电能输出显示；从机用于获取柔性电流传感器所检测的电力用户负荷的一次电流并进行采样得到一次电流采样信号，将一次电流采样信号通过数字同步线传送给主机。通过本发明专利技术，能够对电力用户负荷进行现场谐波电能计量误差检测，确定现场谐波电能计量装置的电能计量结果是否正确。

【技术实现步骤摘要】
一种进行现场谐波电能计量误差检测的装置和方法
本专利技术涉及谐波电能计量
，具体涉及一种进行现场谐波电能计量误差检测的装置和方法。
技术介绍
随着电力系统中负荷容量的增加，各种非线性的装置使用，电网中谐波的注入使电力设备测量信号差生偏差，影响电能计量及电网经济效益；谐波分析在各种电力应用中尤为重要，电力用户产生的谐波功率对电网造成污染，电能计量也会受到谐波的干扰。现有电流测量多采用硅钢铁芯为基础的互感器，主要为工频信号采样设计，谐波等高频信号会在二次侧有明显衰减；而固定铁芯的开合式互感器在现场测量时，特别是对于母排等现场不方便接入；现场使用仪表测量电压电流幅值测量多采用平均值算法，波形失真时误差较大；且电能计量多为实时相乘法，无法对谐波对电能的影响量进行准确的分析。基于上述内容可知，有必要对电力用户负荷进行现场谐波电能计量误差检测，确定现场谐波电能计量装置的电能计量结果是否正确，以便于进行现场谐波电能计量装置的校准。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种进行现场谐波电能计量误差检测的装置和方法，以对电力用户负荷进行现场谐波电能计量误差检测，确定现场谐波电能计量装置的电能计量结果是否正确。为实现上述目的，本专利技术一方面提出一种进行现场谐波电能计量误差检测的装置，包括主机、与所述主机通过数字同步线连接的从机；所述主机用于获取电力用户负荷的一次电流采样信号、二次电流采样信号、电压采样信号，并根据所述电压采样信号以及所述一次电流采样信号计算一次侧谐波功率，根据所述二次电流采样信号、电压采样信号计算二次侧谐波功率，并根据所述一次侧谐波功率和二次侧谐波功率计算一次侧谐波电能和二次侧谐波电能，并将计算得到的一次侧谐波功率、二次侧谐波功率、一次侧谐波电能和二次侧谐波电能输出显示；所述从机用于获取柔性电流传感器所检测的电力用户负荷的一次电流并进行采样得到一次电流采样信号，并将所述一次电流采样信号通过所述数字同步线传送给所述主机；其中，所述数字同步线用于实现所述一次电流采样信号和所述二次电流采样信号的同步获取。可选地，所述主机包括第一MCU、第一电流采样电路、与所述第一电流采样电路连接的第一电流信号输入接口、电压采样电路、与所述电压采样电路连接的电压信号输入接口；所述第一MCU用于下发第一采样指令至所述第一电流采样电路，以控制所述第一电流采样电路进行电力用户负荷的二次电流信号的采样；以及，下发第一采样指令至所述电压采用电路，以控制所述电压采用电路进行电力用户负荷的电压信号的采样；所述第一电流采样电路用于响应于接收到所述第一MCU的第一采样指令，通过所述第一电流信号输入接口获取电力用户负荷的二次电流信号，并进行采样得到二次电流采样信号后将所述二次电流采样信号发送给所述第一MCU；所述电压采样电路用于响应于接收到所述第一MCU的第二采样指令，通过所述电压信号输入接口获取电力用户负荷的电压信号，并进行采样得到电压采样信号后将所述电压采样信号发送给所述第一MCU；所述第一MCU还用于接收所述二次电流采样信号和所述电压采样信号，并根据所述二次电流采样信号和所述电压采样信号进行计算获得电力用户的二次侧基波功率、二次侧谐波功率，并根据所述二次侧基波功率、二次侧谐波功率进行二次侧谐波电能计量。可选地，所述从机包括第二MCU、第二电流采样电路、与所述第二电流采样电路连接的第二电流信号输入接口；所述第一MCU还用于下发第三采样指令至所述从机，以控制所述从机进行电力用户负荷的一次电流信号的采样；所述第二MCU用于响应于接收到所述第一MCU的第三采样指令，下发第四采样指令至所述第二电流采样电路，以控制所述第二电流采样电路进行电力用户负荷的一次电流信号的采样；所述第二电流采样电路用于响应于接收到所述第二MCU的第四采样指令，通过所述第二电流信号输入接口获取电力用户负荷的二次电流信号，并进行采样得到二次电流采样信号后将所述二次电流采样信号发送给所述第二MCU；所述第二MCU还用于接收所述二次电流采样信号，并将所述二次电流采样信号发送给所述第一MCU；所述第一MCU还用于根据所述一次电流采样信号和所述二次电流采样信号确定现场谐波电能计量用的电流互感器的极性变比。可选地，所述装置还包括电压互感器、钳形电流互感器、柔性电流传感器；所述电压互感器用于检测电力用户负荷的电压信号，并送至所述电压信号输入接口；所述钳形电流互感器用于检测电力用户负荷的二次电流信号，并送至所述第一电流信号输入接口；所述柔性电流传感器用于检测电力用户负荷的一次电流信号，并送至所述第二电流信号输入接口。本专利技术第二方面提出一种进行现场谐波电能计量误差检测的方法，该方法基于上述第一方面所述的进行现场谐波电能计量误差检测的装置实现；所述方法包括：步骤S1、所述主机获取电力用户负荷的二次电流采样信号、电压采样信号；并且，所述从机获取柔性电流传感器所检测的电力用户负荷的一次电流并进行采样得到一次电流采样信号，并将所述一次电流采样信号通过所述数字同步线传送给所述主机；步骤S2、所述主机根据所述电压采样信号以及所述一次电流采样信号计算一次侧谐波功率，根据所述二次电流采样信号以及所述电压采样信号计算二次侧谐波功率，并根据所述一次侧谐波功率和二次侧谐波功率计算一次侧谐波电能和二次侧谐波电能，并将计算得到的一次侧谐波功率、二次侧谐波功率、一次侧谐波电能和二次侧谐波电能输出显示。可选地，所述步骤S2，具体包括：步骤S11、所述第一MCU下发第一采样指令至所述第一电流采样电路，以控制所述第一电流采样电路进行电力用户负荷的二次电流信号的采样；以及，下发第一采样指令至所述电压采用电路，以控制所述电压采用电路进行电力用户负荷的电压信号的采样；步骤S12、所述第一电流采样电路响应于接收到所述第一MCU的第一采样指令，通过所述第一电流信号输入接口获取电力用户负荷的二次电流信号，并进行采样得到二次电流采样信号后将所述二次电流采样信号发送给所述第一MCU；步骤S13、所述电压采样电路响应于接收到所述第一MCU的第二采样指令，通过所述电压信号输入接口获取电力用户负荷的电压信号，并进行采样得到电压采样信号后将所述电压采样信号发送给所述第一MCU；步骤S14、所述第一MCU接收所述二次电流采样信号和所述电压采样信号，并根据所述二次电流采样信号和所述电压采样信号进行计算获得电力用户的二次侧基波功率、二次侧谐波功率，并根据所述二次侧基波功率、二次侧谐波功率进行二次侧谐波电能计量得到二次侧谐波电能，并将计算得到的二次侧谐波功率和二次侧谐波电能输出显示。可选地，所述步骤S14，包括：当所述二次侧基波功率与所述二次侧谐波功率的方向相同，则根据所述二次侧基波功率与所述二次侧谐波功率之和进行二次侧谐波电能计量得到二次侧谐波电能；当所述二次侧基波功率与所述二次侧谐波功率的方向相反，则单独根据所述二次侧谐波功率进行二次侧谐波电能计量之后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种进行现场谐波电能计量误差检测的装置，其特征在于，包括主机、与所述主机通过数字同步线连接的从机；/n所述主机用于获取电力用户负荷的一次电流采样信号、二次电流采样信号、电压采样信号，并根据所述电压采样信号以及所述一次电流采样信号计算一次侧谐波功率，根据所述二次电流采样信号以及所述电压采样信号计算二次侧谐波功率，并根据所述一次侧谐波功率和二次侧谐波功率计算一次侧谐波电能和二次侧谐波电能，并将计算得到的一次侧谐波功率、二次侧谐波功率、一次侧谐波电能和二次侧谐波电能输出显示；/n所述从机用于获取柔性电流传感器所检测的电力用户负荷的一次电流并进行采样得到一次电流采样信号，并将所述一次电流采样信号通过所述数字同步线传送给所述主机；/n其中，所述数字同步线用于实现所述一次电流采样信号和所述二次电流采样信号的同步获取。/n

【技术特征摘要】
1.一种进行现场谐波电能计量误差检测的装置，其特征在于，包括主机、与所述主机通过数字同步线连接的从机；
所述主机用于获取电力用户负荷的一次电流采样信号、二次电流采样信号、电压采样信号，并根据所述电压采样信号以及所述一次电流采样信号计算一次侧谐波功率，根据所述二次电流采样信号以及所述电压采样信号计算二次侧谐波功率，并根据所述一次侧谐波功率和二次侧谐波功率计算一次侧谐波电能和二次侧谐波电能，并将计算得到的一次侧谐波功率、二次侧谐波功率、一次侧谐波电能和二次侧谐波电能输出显示；
所述从机用于获取柔性电流传感器所检测的电力用户负荷的一次电流并进行采样得到一次电流采样信号，并将所述一次电流采样信号通过所述数字同步线传送给所述主机；
其中，所述数字同步线用于实现所述一次电流采样信号和所述二次电流采样信号的同步获取。


2.根据权利要求1所述的进行现场谐波电能计量误差检测的装置，其特征在于，所述主机包括第一MCU、第一电流采样电路、与所述第一电流采样电路连接的第一电流信号输入接口、电压采样电路、与所述电压采样电路连接的电压信号输入接口；
所述第一MCU用于下发第一采样指令至所述第一电流采样电路，以控制所述第一电流采样电路进行电力用户负荷的二次电流信号的采样；以及，下发第一采样指令至所述电压采用电路，以控制所述电压采用电路进行电力用户负荷的电压信号的采样；
所述第一电流采样电路用于响应于接收到所述第一MCU的第一采样指令，通过所述第一电流信号输入接口获取电力用户负荷的二次电流信号，并进行采样得到二次电流采样信号后将所述二次电流采样信号发送给所述第一MCU；
所述电压采样电路用于响应于接收到所述第一MCU的第二采样指令，通过所述电压信号输入接口获取电力用户负荷的电压信号，并进行采样得到电压采样信号后将所述电压采样信号发送给所述第一MCU；
所述第一MCU还用于接收所述二次电流采样信号和所述电压采样信号，并根据所述二次电流采样信号和所述电压采样信号进行计算获得电力用户的二次侧基波功率、二次侧谐波功率，并根据所述二次侧基波功率、二次侧谐波功率进行二次侧谐波电能计量。


3.根据权利要求2所述的进行现场谐波电能计量误差检测的装置，其特征在于，所述从机包括第二MCU、第二电流采样电路、与所述第二电流采样电路连接的第二电流信号输入接口；
所述第一MCU还用于下发第三采样指令至所述从机，以控制所述从机进行电力用户负荷的一次电流信号的采样；
所述第二MCU用于响应于接收到所述第一MCU的第三采样指令，下发第四采样指令至所述第二电流采样电路，以控制所述第二电流采样电路进行电力用户负荷的一次电流信号的采样；
所述第二电流采样电路用于响应于接收到所述第二MCU的第四采样指令，通过所述第二电流信号输入接口获取电力用户负荷的二次电流信号，并进行采样得到二次电流采样信号后将所述二次电流采样信号发送给所述第二MCU；
所述第二MCU还用于接收所述二次电流采样信号，并将所述二次电流采样信号发送给所述第一MCU；
所述第一MCU还用于根据所述一次电流采样信号和所述二次电流采样信号确定现场谐波电能计量用的电流互感器的极性变比。


4.根据权利要求3所述的对用户负荷进行现场谐波电能计量误差检测的装置，其特征在于，所述装置还包括电压互感器、钳形电流互感器、柔性电流传感器；所述电压互感器用于检测电力用户负荷的电压信号，并送至所述电压信号输入接口；所述钳形电流互感器用于检测电力用户负荷的二次电流信号，并送至所述第一电流信号输入接口；所述柔性电流传感器用于检测电力用户负荷的一次电流信号，并送至所述第二电流信号输入接口。


5.一种进行现场谐波电能计量误差检测的方法，其特征在于，该方法基于权利要求1-4任一项所述的进行现场谐波电能计量误差检测的装置实现；
所述方法包括：
步骤S1、所述主机获取电力用户负荷的二次电流采样信号以及所述电压采样信号；并且，所述从机获取柔性电流传感器所检测的电力用户负荷的一次电流并进行采样得到一次电流采样信号，并将所述一次电流采样信号通过所述数字同步线传送给所述主机；
步骤S2、所述主机根据所述电压采样信号以及所述一次电流采样信号计算一次侧谐波功率，根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄令忠，李炳要，黄慧山，余梅梅，戴斌，张昱波，刘晓薇，侯玉，李涛，陈怡威，邰刚，钟洁丽，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44