專利名稱：一種基于互感器測(cè)量功率的角差修正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一種基于互感器測(cè)量功率的角差修正方法，涉及一種電力參數(shù)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及基于互感器變換測(cè)量功率的角差修正的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代化、自動(dòng)化生產(chǎn)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)中電能計(jì)量和繼電保護(hù)使用得到推廣和認(rèn)可，互感器得到廣泛的應(yīng)用，電壓互感器和電流互感器在一次側(cè)和二次側(cè)轉(zhuǎn)換時(shí)會(huì)產(chǎn)生角差，當(dāng)兩者產(chǎn)生的角差大小不同時(shí)，就會(huì)使測(cè)量的信號(hào)和實(shí)際的信號(hào)產(chǎn)生角差誤差，影響到功率測(cè)量的精度，在電流、電壓輸入大小發(fā)生變化時(shí)，互感器的角差也會(huì)相應(yīng)變化，測(cè)量線路中對(duì)電流、電壓信號(hào)進(jìn)行濾波和放大也會(huì)產(chǎn)生角差，這些情況都使得要準(zhǔn)確測(cè)量功率和電能測(cè)量變得困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服在功率測(cè)量中互感器和線路產(chǎn)生的電流和電壓角差影響測(cè)量精度的不足，設(shè)計(jì)一種不需要增加任何硬件，不需要提高硬件元器件精度等級(jí)，只通過軟件修正就能獲得理想的功率測(cè)量精度的角差修正的方法。其采用的技術(shù)方案是:通過預(yù)先施加幾組不同的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源信號(hào)，分別測(cè)量電壓互感器、電流互感器和線路造成的相角誤差，以幾組輸入?yún)⒖键c(diǎn)的相角誤差為基礎(chǔ)，按多段線性誤差校正方式校正被測(cè)量信號(hào)，具體校驗(yàn)步驟如下:(I)施加已知電壓和電流相角差Θ I的電壓和電流信號(hào)接入待校驗(yàn)裝置；(2)待校驗(yàn)裝置計(jì)算出電壓和電流的相角差Θ 2 ；(3)由已知輸入相角差Θ I和測(cè)量出的相角差Θ 2，可以計(jì)算出相角誤差Λ Θ =Θ1- Θ 2，保存 Θ 2 和 Λ Θ ；(4)重復(fù)⑴到(3)的步驟可以獲得多點(diǎn)的誤差數(shù)據(jù)，根據(jù)不同的Θ 2可以劃分出多段區(qū)域；具體的測(cè)量步驟如下:(5)讀出保存的Θ 2和Λ Θ數(shù)據(jù)；(6)計(jì)算被測(cè)量的功率P和相角差Θ ；(7)根據(jù)被測(cè)量的Θ找到對(duì)應(yīng)的Θ 2段和誤差Λ Θ，根據(jù)Θ 2和Λ Θ線性修正Θ，得到修正后的Θ修，根據(jù)Θ修得到P修，完成修正。實(shí)施該技術(shù)后的明顯效果是:在不增加裝置的硬件和不提高裝置硬件元器件的精度，只通過軟件校正電壓互感器和電流互感器相角差，達(dá)到大幅度提高功率測(cè)量的精度的目的。


附圖1為本發(fā)明的校正流程附圖2為本發(fā)明的測(cè)量流程具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:以相角差15°和60°兩點(diǎn)三段校驗(yàn)為例具體校驗(yàn)步驟如下:(I)施加電壓和電流相角差為15°的電壓和電流信號(hào)接入待校驗(yàn)裝置；(2)待校驗(yàn)裝置計(jì)算出電壓和電流的相角差，假設(shè)為14° ;(3)由已知輸入相角差15°和測(cè)量出的相角差14°，可以計(jì)算出該段相角誤差為15° -14° = 1°，保存第一個(gè)校正點(diǎn)14°和該點(diǎn)相角誤差1° ；(4)重復(fù)⑴到(3)的步驟可以獲得第二點(diǎn)的誤差數(shù)據(jù)，假設(shè)為施加相角60°，測(cè)量相角57°，誤差相角為3°，保存第二個(gè)校正點(diǎn)57°和該點(diǎn)相角誤差3° ；根據(jù)兩個(gè)校正點(diǎn)14°和57°可以把相角分成三段區(qū)域，分別為一段0°到14°，二段14。到60。，三段60。到90。。本例只考慮第一象限的相角校正，本發(fā)明的方法只要擴(kuò)大校正角度，也可以適用于全四象限的相角校正。具體的測(cè)量步驟如下:(5)讀出保存的第一點(diǎn)校正點(diǎn)14°和該點(diǎn)相角誤差1°，第二點(diǎn)校正點(diǎn)60°和相角誤差3°數(shù)據(jù)；

(6)計(jì)算被測(cè)量的功率P和相角差Θ，假設(shè)為20.0kff和45° ;(7)根據(jù)被測(cè)量的Θ找到對(duì)應(yīng)的Θ 2段和誤差Λ Θ，根據(jù)Θ 2和Λ Θ線性修正Θ，得到修正后的Θ修，根據(jù)Θ修得到P修，完成修正。被測(cè)相角45。屬于第二段14。到57。區(qū)間，則Θ l = 14。，θ Η =57。, Δ Θ L = I。, Δ θ H = 3。, Θ 修=Θ+Δ 0L+0 (Δ ΘΗ-Δ 0L)/(0H-0L)=45。 +1。 +45。 X (3。 -1。 )/(57。 -14。) 48.09。，P 修=PCOS Θ 修/COS Θ =20.0kWXC0S48.09° /C0S45° ^ 18.89kW。通過上述步驟，可以在不增加硬件和不提高硬件元器件精度要求，只通過軟件校正電壓互感器和電流互感器相角差，達(dá)到大幅度提高功率測(cè)量的精度的目的。本發(fā)明可以根據(jù)需要的精度等級(jí)調(diào)整校正點(diǎn)數(shù)，一般使用線性度0.1%誤差的電壓互感器和電流互感器，12位ADC采樣，沒有修正前一般只能做到精度為2級(jí)的功率表，采用I點(diǎn)校正可以把精度做到I級(jí)功率表，采用2點(diǎn)校正可以做到精度為0.5級(jí)的功率表，如果需要更高精度，需要增加校正點(diǎn)數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種基于互感器測(cè)量功率的角差修正方法，其特征在于:具體校驗(yàn)步驟如下:(1)施加已知電壓和電流相角差ΘI的電壓和電流信號(hào)接入待校驗(yàn)裝置；(2)待校驗(yàn)裝置計(jì)算出電壓和電流的相角差Θ2 ；(3)由已知輸入相角差ΘI和測(cè)量出的相角差Θ 2，可以計(jì)算出相角誤差Λ Θ =Θ1- Θ 2，保存 Θ 2 和 Λ Θ ；(4)重復(fù)⑴到(3)的步驟可以獲得多點(diǎn)的誤差數(shù)據(jù)，根據(jù)不同的Θ2可以劃分出多段區(qū)域；具體的測(cè)量步驟如下:(5)讀出保存的Θ2和Λ Θ數(shù)據(jù)；(6)計(jì)算被測(cè)量的功率P和相角差Θ；(7)根據(jù)被測(cè)量的Θ找到對(duì)應(yīng)的Θ2段和誤差Λ Θ，根據(jù)Θ 2和Λ Θ線性修正Θ，得到修正后的Θ修，根據(jù)Θ修得到P修，完成修正。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于互感器測(cè)量功率的角差修正方法。通過預(yù)先施加幾組不同的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源信號(hào)，分別測(cè)量電壓互感器、電流互感器和線路造成的相角誤差，以幾組輸入?yún)⒖键c(diǎn)的相角誤差為基礎(chǔ)，按多段線性誤差校正方式校正被測(cè)量信號(hào)，實(shí)現(xiàn)不需要增加任何硬件，不需要提高硬件元器件精度等級(jí)，只通過軟件修正就能獲得理想的功率測(cè)量精度的角差修正的方法的目的。
文檔編號(hào)G01R21/06GK103076492SQ20111032821
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
發(fā)明者王曉輝, 戴順輝 申請(qǐng)人:上海華建電力設(shè)備股份有限公司