跨站点互感器计量误差在线监测方法、装置及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种跨站点互感器计量误差在线监测方法、装置及电子设备，属于互感器计量性能在线监测技术领域。本发明专利技术仅需测量两个有线路连接关系的变电站内电压互感器和电流互感器的幅值校正系数和相角校正系数，即可准确计算出两个变电站线路两端电压互感器和电流互感器实际误差的差值，从而摆脱了单个变电站内条件限制，大幅提升数据维度和数据量，实现了基于广域多站链的跨站点互感器计量误差的在线准确监测。解决了现有互感器误差在线监测系统仍然是采集单一变电站内的分析数据，难以对有拓扑关联的对侧站的互感器实现在线监测的技术问题。测的技术问题。测的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
跨站点互感器计量误差在线监测方法、装置及电子设备


[0001]本专利技术涉及互感器计量性能在线监测
，并且更具体地，涉及一种跨站点互感器计量误差在线监测方法、装置及电子设备。

技术介绍

[0002]互感器是电力系统中信号采集的关键设备之一，其主要用于将电力系统一次侧的高电压信号变换为适合二次设备的小电压信号。互感器一般通过周期检测保证其计量性能，但现有的周期离线检验模式因为高压输变电线路的停电操作困难并未有效进行，导致大量在运互感器处于超检定周期运行状态，计量误差存在超差的风险，易引起电能贸易纠纷。并且传统的离线定周期检测工作模式不仅给运维人员带来巨大工作量，产生较高的设备与人员成本支出，而且存在较大作业风险。
[0003]在互感器在线监测方面，《项琼，王欢，杜砚等.电力电压互感器在线群校准技术研究[J].电测与仪表，2016，53(03): 32
‑
37.》提出了电压互感器在线群校准技术，根据变电站内互感器配置类型，提出使用电磁式电压互感器作为临时参比设备，对同电压同等级电压互感器开展误差校准，该方法的使用限制条件过多，大多数变电站无法采样该方案进行误差校准，通用性较差，并且不能解决广域跨站点互感器计量误差监测问题。
[0004]《韩海安，张竹，王晖南等. 基于主元分析的电容式电压互感器计量性能在线评估[J]. 电力自动化设备，2019， 39(05):201
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206.》提出了一种基于主元分析的在运CVT计量性能状态评估方法，利用主元分析提取运行过程中测量数据的特征统计量实现对在运CVT误差的分析，然而该方案对CVT数量要求较高，需至少存在2个电压等级不少于12台CVT运行，且2个电压等级的CVT均处于双母并列运行方式，大部分变电站无法满足该要求。
[0005]综上所述，现有互感器误差在线监测技术对变电站内互感器数量、类型、运行方式等有较高的要求，无法满足现有大部分变电站的实际情况，普适性较差。现有互感器误差在线监测系统仍然是采集单一变电站内的分析数据，难以对有拓扑关联的对侧站的互感器实现在线监测，因此需要开展基于广域多站链的跨站点互感器计量误差在线监测方法。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种跨站点互感器计量误差在线监测方法、装置及电子设备。
[0007]根据本专利技术的一个方面，提供了一种跨站点互感器计量误差在线监测方法，包括：将有拓扑关联关系的多个变电站构建为群体，建立广域级多站链变电站关系网和多条站链，其中有拓扑关联关系的两个变电站及两个变电站共享的输电线路构成单个站链；将单个站链等效为双级联π型电路，双级联π型电路中的一个变电站为发送端，另一个变电站为接收端；双级联π型电路两端均装有同步相量测量单元，通过同步相量测量单元采集单个站链的发送端变电站和接收端变电站的A/B/C三相电压数据和三相电流数据，
构建单个站链的数据集；对群体内所有站链进行双级联π型电路等效，并分别采集所有站链的发送端变电站和接收端变电站的A/B/C三相电压数据和三相电流数据，构建群体数据集；构建跨站点互感器的误差实时计算模型，将双级联π型电路等效为二端口网络，将不同负载条件下发送端变电站和接收端变电站的A/B/C三相电压数据和三相电流数据作为二端口网络的输入数据，调用误差实时计算模型，计算有拓扑关联关系的两个对侧站的站间比值校正系数，其中站间比值校正系数是一个包含幅值偏差和相角偏差的复数，站间比值校正系数的幅值为幅值校正系数，站间比值校正系数的相位为相角校正系数；构建跨站点互感器的区间误差估算模型，在选定时间区间内计算得到多组幅值校正系数和相角校正系数，构建跨站点互感器的计量误差数据集，然后调用区间误差估算模型进行计算，得到跨站点互感器的计量误差数据集的最优幅值校正系数数值和最优相角校正系数数值，作为选定时间区间内跨站点互感器计量误差的最终值。
[0008]可选地，所述建立广域级多站链变电站关系网和多条站链，包括：按照环网结构、枢纽站结构、边缘站结构三种典型的变电站网架拓扑关系，将一个第一区域变电站关系网划分为多个第二区域关系网和多条站链，其中第一区域变电站关系网的区域范围大于第二区域关系网的区域范围。
[0009]可选地，所述双级联π型电路发送端变电站和接收端变电站的A/B/C三相电压、A/B/C三相电流的表达式如下：；式中，和为发送端变电站的A/B/C三相电压和A/B/C三相电流，和为接收端变电站的A/B/C三相电压和A/B/C三相电流，和为发送端和接收端的中点电压，为Z输电线路阻抗。
[0010]可选地，该方法还包括：在将不同负载条件下发送端变电站和接收端变电站的A/B/C三相电压数据和三相电流数据作为二端口网络的输入数据之后，针对不同的负载条件进行两组不同的、独立的测量，则发送端变电站和接收端变电站的A/B/C三相电压、A/B/C三相电流的计算方程式如下：；式中，和表示第一种负载条件的发送端变电站的A/B/C三相电压和A/B/C三相电流，和表示第二种负载条件的发送端变电站的A/B/C三相电压和A/B/C三相电流，和表示第一种负载条件的接收端变电站的A/B/C三相电压和A/B/C三相电流，和表示第二种负载条件的接收端变电站的A/B/C三相电压和A/B/C三相电流，、、
和分别为二端口网络的导纳矩阵数值。
[0011]可选地，在将双级联π型电路等效为二端口网络后，二端口网络的电压、电流包含跨站点的互感器误差，其中二端口网络的电压、电流均为一次系统数据，二端口网络的电压、电流计算公式为：；其中：和分别是发送端变电站和接收端变电站的电压站间比值校正系数向量值，和分别是发送端变电站和接收端变电站的电流站间比值校正系数向量值，和表示第一种负载条件的发送端变电站的A/B/C三相电压和A/B/C三相电流，和表示第二种负载条件的发送端变电站的A/B/C三相电压和A/B/C三相电流，和表示第一种负载条件的接收端变电站的A/B/C三相电压和A/B/C三相电流，和表示第二种负载条件的接收端变电站的A/B/C三相电压和A/B/C三相电流，、、和分别为二端口网络的导纳矩阵数值；针对二端口网络的电压、电流进一步化简，得到；其中：，由于二端口网络为无源电路，即，。
[0012]可选地，所述计算有拓扑关联关系的两个对侧站的站间比值校正系数，包括：通过以下公式计算接收端电压的站间比值校正系数向量值以及接收端电流的站间比值校正系数向量值：；；式中，和为跨站点线路两端电压互感器的额定变比，对于同一个线路上
这两个值一般相同；和为两端电压互感器实际误差：和为有拓扑关系的变电站线路两端电流互感器的额定变比，对于同一个线路上这两个值一般相同，和为两端电流互感器实际误差。
[0013]可选地，所述在选定时间区间内计算得到多组幅值校正系数和相角校正系数，包括：计算选定的时间区间内多组接收端的电压互感器误差和电流互感器误差，并绘制二维散点图，其中二维散点图的X坐标为幅值校正系数，Y坐标为相角校正系数；基于密度空间聚类的估计方法，循本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种跨站点互感器计量误差在线监测方法，其特征在于，包括：将有拓扑关联关系的多个变电站构建为群体，建立广域级多站链变电站关系网和多条站链，其中有拓扑关联关系的两个变电站及两个变电站共享的输电线路构成单个站链；将单个站链等效为双级联π型电路，双级联π型电路中的一个变电站为发送端，另一个变电站为接收端；双级联π型电路两端均装有同步相量测量单元，通过同步相量测量单元采集单个站链的发送端变电站和接收端变电站的A/B/C三相电压数据和三相电流数据，构建单个站链的数据集；对群体内所有站链进行双级联π型电路等效，并分别采集所有站链的发送端变电站和接收端变电站的A/B/C三相电压数据和三相电流数据，构建群体数据集；构建跨站点互感器的误差实时计算模型，将双级联π型电路等效为二端口网络，将不同负载条件下发送端变电站和接收端变电站的A/B/C三相电压数据和三相电流数据作为二端口网络的输入数据，调用误差实时计算模型，计算有拓扑关联关系的两个对侧站的站间比值校正系数，其中站间比值校正系数是一个包含幅值偏差和相角偏差的复数，站间比值校正系数的幅值为幅值校正系数，站间比值校正系数的相位为相角校正系数；构建跨站点互感器的区间误差估算模型，在选定时间区间内计算得到多组幅值校正系数和相角校正系数，构建跨站点互感器的计量误差数据集，然后调用区间误差估算模型进行计算，得到跨站点互感器的计量误差数据集的最优幅值校正系数数值和最优相角校正系数数值，作为选定时间区间内跨站点互感器计量误差的最终值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立广域级多站链变电站关系网和多条站链，包括：按照环网结构、枢纽站结构、边缘站结构三种典型的变电站网架拓扑关系，将一个第一区域变电站关系网划分为多个第二区域关系网和多条站链，其中第一区域变电站关系网的区域范围大于第二区域关系网的区域范围。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述双级联π型电路发送端变电站和接收端变电站的A/B/C三相电压、A/B/C三相电流的表达式如下：；式中，和为发送端变电站的A/B/C三相电压和A/B/C三相电流，和为接收端变电站的A/B/C三相电压和A/B/C三相电流，和为发送端和接收端的中点电压，为Z输电线路阻抗。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：在将不同负载条件下发送端变电站和接收端变电站的A/B/C三相电压数据和三相电流数据作为二端口网络的输入数据之后，针对不同的负载条件进行两组不同的、独立的测量，则发送端变电站和接收端变电站的A/B/C三相电压、A/B/C三相电流的计算方程式如下：；
式中，和表示第一种负载条件的发送端变电站的A/B/C三相电压和A/B/C三相电流，和表示第二种负载条件的发送端变电站的A/B/C三相电压和A/B/C三相电流，和表示第一种负载条件的接收端变电站的A/B/C三相电压和A/B/C三相电流，和表示第二种负载条件的接收端变电站的A/B/C三相电压和A/B/C三相电流，、、和分别为二端口网络的导纳矩阵数值。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在将双级联π型电路等效为二端口网络后，二端口网络的电压、电流包含跨站点的互感器误差，其中二端口网络的电压、电流均为一次系统数据，二端口网络的电压、电流计算公式为：；其中：和分别是发送端变电站和接收端变电站的电压站间比值校正系数向量值，和分别是发送端变电站和接收端变电站的电流站间比值校正系数向量值，和表示第一种负载条件的发送端变电站的A/B/C三相电压和A/B/C三相电流，和表示第二种负载条...

【专利技术属性】
技术研发人员：周峰，姜春阳，杜博伦，王欢，雷民，殷小东，金淼，王斯琪，卢冰，王旭，陈习文，齐聪，聂高宁，郭子娟，
申请(专利权)人：国家高电压计量站，
类型：发明
国别省市：