三相四線電能表一相失壓時退補電量誤差檢測方法和系統的制作方法
【專利摘要】一種三相四線電能表一相失壓時退補電量誤差檢測方法和系統，其方法包括：建立三相四線電能表一相失壓時更正功率的誤差檢測模型；獲取當次失壓前設定時間段內電網三相電壓的正序分量、負序分量、零序分量以及三相電流的正序分量、負序分量和零序分量，并確定各不平衡度和各相位差；根據各不平衡度、相位差和所述誤差檢測模型確定更正功率誤差范圍，根據更正功率誤差范圍確定退補電量誤差范圍。根據退補電量的誤差范圍可以決定是否利用當前退補電量對該次失壓進行電量的退補，提高了三相四線電能表一相失壓時退補的可靠性，并且提高了退補電量檢測準確性。
【專利說明】三相四線電能表一相失壓時退補電量誤差檢測方法和系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力系統電能計量領域，特別是涉及一種三相四線電能表一相失壓時退補電量誤差檢測方法和系統。
【背景技術】
[0002]目前電能表種類很多，電能表正處于一個日新月異的發展進程之中。電能表失壓導致所計電量和實際電量不相符，則需要確定退補電量。
[0003]電能表失壓時所計電量，是電能表故障時實際計量的電量，也稱故障電量，失壓故障時故障電量大多數情況是比實際用電量少，特殊情況也有可能會多，總之不能正確計量實際用電量，大多數情況是相差很大，需要退補比實際用電量少計或多計的電量。為此需要知到實際用電量，實際電量也稱為正確電量，失壓時不能直接得知，可以用“電壓替代法”得到接近正確電量的更正電量。更正電量減故障電量，為正值，表示電能表少計了電量，為用戶應補交的電量；為負值，表示電能表多計了電量，為應退還用戶的電量，二者統稱為退補電量，可用公式表示:退補電量=更正電量-故障電量。
[0004]目前所使用的“電壓替代法”確定三相四線一相失壓時退補電量的方法是用非失壓相電壓幅值替代失壓相電壓幅值，用正常相電壓與相應的電流的相位差計算出失壓相的更正電壓電流相位差，以此相位差代替失壓相電壓電流相位差，從而計算出更正有功功率，繼而得到更正電量。該方法克服了需要假定三相負荷電流平衡的缺點，但實際的電網三相電壓不一定是理想的平衡狀態。當三相電壓不平衡時，根據“電壓替代法”原理，其退補電量會有誤差。
[0005]目前不知道“電壓替代法”計算的退補電量誤差隨三相電壓不平衡度變化的具體范圍。比如，三相電壓負序不平衡度為I %時，退補電量誤差是I %還是10 %，因而會產生該方法獲得的退補電量在實際應用中是否準確的疑問，影響該方法在退補電量中的實際應用。為此，還需要一種技術方案估算三相四線電能表一相失壓時更正電量在三相電壓不平衡時的誤差具體范圍，確保退補電量誤差在可知的范圍內，使得“電壓替代法”更加嚴謹可
O
【發明內容】
[0006]基于此，有必要針對上述問題，提供一種可以確定退補電量誤差范圍的三相四線電能表一相失壓時退補電量誤差檢測方法和系統。
[0007]—種三相四線電能表一相失壓時退補電量誤差檢測方法,包括:
[0008]建立三相四線電能表一相失壓時更正功率的誤差檢測模型:
[0009]
丨,。cos(^9?1-150:) + cos(仍t丨 +150:)
Y =---二-
3(cos φη + Sy0S10 cos φη + sV0s10 cos ^00)
+.>Ι?>εν?εη cos(p” -150 ') + 4?>εν{)εη cos(仍p +150 )
3(COS (Pu + ^V2^I2 COS (p22 + ^VO^1 COS }
+I ο lOS(^?2() _ I 5() ) + y[^￡y I ^ COS(^9()() + I 50 )
3(cos φη + εν2εη cos φ22 + εν0ε10 cos φ00)
[0010]其中，Y表示更正功率的誤差范圍，εν2表示電壓負序不平衡度，εν(ι表示電壓零序不平衡度，ε 12表不電流負序不平衡度，ε 1(|表不電流零序不平衡度，％)-表不零序電壓與零序電流的相位差，祝表示零序電壓與正序電流的相位差，Ψ表示零序電壓與負序電流的相位差禮表示正序電壓與正序電流的相位差，^20表示負序電壓與零序電流的相位差，&表示負序電壓與正序電流的相位差，^表示負序電壓與負序電流的相位差；
[0011]獲取當次失壓前設定時間段內電網三相電壓的正序分量、負序分量、零序分量以及三相電流的正序分量、負序分量和零序分量；
[0012]根據所述三相電壓的正序分量、負序分量、零序分量以及三相電流的正序分量、負序分量和零序分量確定 εν2、ε νο> ε 12、εΙ(ι、％。、Ψοι ' Vm ' Pu、 Ψ?ο ' Ψιι ' Ψη'
[0013]根據所述εν2、εν。、ε Ι2、ε Ι(ι、、Ψ、η、Ψ位、Ψη —、、Ψ 和所述誤差檢測模型確定更正功率誤差范圍，根據更正功率誤差范圍確定退補電量誤差范圍。
[0014]—種三相四線電能表一相失壓時退補電量誤差檢測系統,包括:
[0015]模型建立模塊，用于建立三相四線電能表一相失壓時更正功率的誤差檢測模型:
[0016]
_ 4^>￡v2 cos(爐21 -150。) + cos(爐01 +150 )
3(cos (Pu + εν0 εΙ0 cos φ” + εν^ε^ cos ^00)
+ ^Cv2C12 cos(^22 -150 ) + Svt^l-, Cos(^)02 +150 )
3(C0S (Ργι 4.12 COS iPil + ^Vo￡/0 COS (Pqq)
+.\βεν2εΙ0 cos(^20 -150。) + ^βενοεΙ? cos(^00 +150 )
3(cos φη + εν1εΙ2 cos φ22 + εν?ε10 cos φ00)
[0017]其中，y表示更正功率的誤差范圍，εν2表示電壓負序不平衡度，εν(ι表示電壓零序不平衡度，εΙ2表示電流負序不平衡度，εΙ(ι表示電流零序不平衡度表示零序電壓與零序電流的相位差，Pm表示零序電壓與正序電流的相位差％表示零序電壓與負序電流的相位差，^^表示正序電壓與正序電流的相位差，表示負序電壓與零序電流的相位差，%表示負序電壓與正序電流的相位差，Ψ?2表示負序電壓與負序電流的相位差；
[0018]數據獲取模塊，用于獲取當次失壓前設定時間段內電網三相電壓的正序分量、負序分量、零序分量以及三相電流的正序分量、負序分量和零序分量；
[0019]參數確定模塊，用于根據所述三相電壓的正序分量、負序分量、零序分量以及三相電流的正序分量、負序分量和零序分量確定ε ν2、ε νο> ε 12、ε 1(|、Ψοο、Ψο\、Ψοι、Ψ\\ ^ Ψι%、Ψη、Ψ -> ?
[0020]誤差范圍檢測模塊，用于根據所述εν2、ενο> ε 12、ε Ι( Ψ } ' <h1、Ψη、ρ20、φ?, %2和所述誤差檢測模型確定更正功率誤差范圍，根據更正功率誤差范圍確定退補電量誤差范圍。
[0021]上述三相四線電能表一相失壓時退補電量誤差檢測方法和系統，通過獲取當前這次失壓之前設定時間段內電網三相電壓的正序分量、負序分量、零序分量以及三相電流的正序分量、負序分量和零序分量，然后根據獲取的這些值和建立的誤差檢測模型對誤差進行檢測，獲得更正功率的誤差范圍，從而可以獲得退補電量誤差范圍。根據退補電量的誤差范圍可以判斷是否在預設的誤差范圍內，從而可以決定是否利用當前退補電量對該次失壓進行電量的退補，提高了三相四線電能表一相失壓時退補的可靠性，并且提高了退補電量檢測準確性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1為本發明三相四線電能表一相失壓時退補電量誤差檢測方法實施例的流程示意圖；
[0023]圖2為本發明實施例中建立誤差檢測模型的流程示意圖；
[0024]圖3為本發明實施例中三相四線電能表A相失壓時電壓電流相量示意圖；
[0025]圖4為本發明三相四線電能表一相失壓時退補電量誤差檢測系統實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。
[0027]如圖1所示，為本發明三相四線電能表一相失壓時退補電量誤差檢測方法實施例的流程示意圖，包括步驟:
[0028]步驟SlOl:建立三相四線電能表一相失壓時更正功率的誤差檢測模型:
[0029]
【權利要求】
1.一種三相四線電能表一相失壓時退補電量誤差檢測方法，其特征在于，包括: 建立三相四線電能表一相失壓時更正功率的誤差檢測模型:
其中，Y表示更正功率的誤差范圍，εν2表示電壓負序不平衡度，^^表示電壓零序不平衡度，ε 12表示電流負序不平衡度，ε 1(|表示電流零序不平衡度，表示零序電壓與零序電流的相位差，科丨表示零序電壓與正序電流的相位差，％2表示零序電壓與負序電流的相位差，外表示正序電壓與正序電流的相位差，約。表示負序電壓與零序電流的相位差，％表示負序電壓與正序電流的相位差，Ψ22表示負序電壓與負序電流的相位差； 獲取當次失壓前設定時間段內電網三相電壓的正序分量、負序分量、零序分量以及三相電流的正序分量、負序分量和零序分量； 根據所述三相電壓的正序分量、負序分量、零序分量以及三相電流的正序分量、負序分量和零序分量確定 ε ν2、ε ν(ι> ε 12、ε Ι(ι>、φ?2、Ψ\\、 Ψιο、Ψη、Ψτι， 根據所述 ε ν2、ε νο> ε Ι2、ε Ι(|、<Pm、' Ψ > Ψτλ、Ψτι 和所述誤差檢測模型確定更正功率誤差范圍，根據更正功率誤差范圍確定退補電量誤差范圍。
2.根據權利要求1所述的三相四線電能表一相失壓時退補電量誤差檢測方法，其特征在于，所述建立三相四線電能表一相失壓時更正功率的誤差檢測模型步驟，包括: 根據用各相電壓電流表示的正確有功功率模型獲得正確復數功率模型； 根據更正有功功率模型獲得更正復數功率模型； 將更正復數功率模型與正確復數功率模型求差值獲得復數功率差模型； 將復數功率差模型取實部獲得有功功率差模型； 將所述用相序表示的正確有功功率模型、正序電壓和正序電流進行乘積，獲得乘積模型； 根據所述有功功率差模型與所述乘積模型的比值獲得誤差檢測模型。
3.根據權利要求1所述的三相四線電能表一相失壓時退補電量誤差檢測方法，其特征在于，獲得退補電量誤差范圍之前，還包括對誤差檢測模型進行優化，獲得第一優化誤差檢測模型，
所述根據所述 ε V2、ε V。、ε 12、ε I。、fP如、% 1、ψ(?2、Ψη、 cP1、Ψι\、cPii 和所述誤差檢測模型確定更正功率誤差范圍步驟包括:根據所述εν2、ενο> εΙ2、ε 1(|、Ψ %\、Ψ位、<Ρη、約。、Ψ和所述第一優化誤差檢測模型確定更正功率誤差范圍。
4.根據權利要求1所述的三相四線電能表一相失壓時退補電量誤差檢測方法，其特征在于，獲得退補電量誤差范圍之前，還包括對誤差檢測模型進行優化，獲得第二優化誤差檢測模型，
所述根據所述 εν2、ενο> εΙ2、ε Ι0> Ψ? %、<h1、Ψη、 Ψ > Ψ, Ψ 和所述誤差檢測模型確定更正功率誤差范圍步驟包括:根據所述εν2、ενο> εΙ2、εΙ(ι、外和所述第二優化誤差檢測模型確定更正功率誤差范圍。
5.根據權利要求1所述的三相四線電能表一相失壓時退補電量誤差檢測方法，其特征在于，獲得退補電量誤差范圍之前，還包括對誤差檢測模型進行優化，獲得第三優化誤差檢測模型，
其中，p表示三相功率因數； 所述方法還包括獲取當次失壓前設定時間段內三相有功功率和三相無功功率； 所述根據所述 ε ν2、ε ν(ι> ε 12、ε Ι(ι、、Ψοι、Ψοι、<Ρη於。、Ψη、仏和所述誤差檢測模型確定更正功率誤差范圍步驟包括: 根據所述三相有功功率和三相無功功率獲得供；根據εν2、ενο> εΙ2、ε 1(|、P和所述第三優化誤差檢測模型確定更正功率誤差范圍。
6.—種三相四線電能表一相失壓時退補電量誤差檢測系統，其特征在于，包括: 模型建立模塊，用于建立三相四線電能表一相失壓時更正功率的誤差檢測模型:
其中，Y表示更正功率的誤差范圍，εν2表示電壓負序不平衡度，^^表示電壓零序不平衡度，ε 12表示電流負序不平衡度，ε Μ表示電流零序不平衡度，表示零序電壓與零序電流的相位差，％1.表不零序電壓與正序電流的相位差，表不零序電壓與負序電流的相位差，％表示正序電壓與正序電流的相位差，約。表示負序電壓與零序電流的相位差，Ψη表示負序電壓與正序電流的相位差，表示負序電壓與負序電流的相位差； 數據獲取模塊，用于獲取當次失壓前設定時間段內電網三相電壓的正序分量、負序分量、零序分量以及三相電流的正序分量、負序分量和零序分量； 參數確定模塊，用于根據所述三相電壓的正序分量、負序分量、零序分量以及三相電流的正序分量、負序分量和零序分量確定ε ν2、ε νο> ε 12、ε Ι(、爐、Ψ--、Ψθ2、Ψ\\、 Ψι^、Ψι\、Ψη， 誤差范圍檢測模塊，用于根據所述εν2、ενο> εΙ2、ε 1(|、、％、iP1 ' P21、約2和所述誤差檢測模型確定更正功率誤差范圍，根據更正功率誤差范圍確定退補電量誤差范圍。
7.根據權利要求6所述的三相四線電能表一相失壓時退補電量誤差檢測系統，其特征在于，所述模型建立模塊，包括: 正確復數功率模型建立模塊，用于根據用各相電壓電流表示的正確有功功率模型獲得正確復數功率模型； 更正復數功率模型建立模塊，用于根據更正有功功率模型獲得更正復數功率模型；復數功率差模型建立模塊，用于將更正復數功率模型與正確復數功率模型求差值獲得復數功率差模型； 有功功率差模型建立模塊，用于將復數功率差模型取實部獲得有功功率差模型； 乘積模型建立模塊，用于將所述用相序表示的正確有功功率模型、正序電壓和正序電流進行乘積，獲得乘積模型； 誤差檢測模型建立模塊，用于根據所述有功功率差模型與所述乘積模型的比值獲得誤差檢測模型。
8.根據權利要求6所述的三相四線電能表一相失壓時退補電量誤差檢測系統，其特征在于，還包括第一優化模塊，用于在獲得退補電量誤差范圍之前，對誤差檢測模型進行優化，獲得第一優化誤差檢測模型，
所述誤差范圍檢測模塊，還用于根據所述εν2、ενο> εΙ2、ε 10、外0、、~、Ψ fPn、和所述第一優化誤差檢測模型確定更正功率誤差范圍。
9.根據權利要求6所述的三相四線電能表一相失壓時退補電量誤差檢測系統，其特征在于，還包括第二優化模塊，用于在獲得退補電量誤差范圍之前，對誤差檢測模型進行優化，獲得第二優化誤差檢測模型，
所述誤差范圍檢測模塊，還用于根據所述εν2、ενο> εΙ2、ε 1(|、的t和所述第二優化誤差檢測模型確定更正功率誤差范圍。
10.根據權利要求6所述的三相四線電能表一相失壓時退補電量誤差檢測系統，其特征在于，還包括第三優化模塊，用于在獲得退補電量誤差范圍之前，對誤差檢測模型進行優化，獲得第三優化誤差檢測模型，
其中，P表示三相功率因數；所述數據獲取模塊，還用于獲取當次失壓前設定時間段內三相有功功率和三相無功功率； 所述誤差范圍檢測模塊，還用于: 根據所述三相有功功率和三相無功功率獲得φ;根據εν2、ενο> εΙ2、ε 1(|、P和所述第三優化誤差檢測模型確定更正功率誤差范圍。
【文檔編號】G01R35/04GK104133189SQ201410337422
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月15日 優先權日:2014年7月15日
【發明者】陳勁游, 彭昭煌, 蔡春元 申請人:廣東電網公司中山供電局
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
