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三相四線電能表一相失壓時(shí)退補(bǔ)電量誤差檢測方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種三相四線電能表一相失壓時(shí)退補(bǔ)電量誤差檢測方法和系統(tǒng)，其方法包括：建立三相四線電能表一相失壓時(shí)更正功率的誤差檢測模型；獲取當(dāng)次失壓前設(shè)定時(shí)間段內(nèi)電網(wǎng)三相電壓的正序分量、負(fù)序分量、零序分量以及三相電流的正序分量、負(fù)序分量和零序分量，并確定各不平衡度和各相位差；根據(jù)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(jù)更正功率誤差范圍確定退補(bǔ)電量誤差范圍。根據(jù)退補(bǔ)電量的誤差范圍可以決定是否利用當(dāng)前退補(bǔ)電量對該次失壓進(jìn)行電量的退補(bǔ)，提高了三相四線電能表一相失壓時(shí)退補(bǔ)的可靠性，并且提高了退補(bǔ)電量檢測準(zhǔn)確性。
【專利說明】三相四線電能表一相失壓時(shí)退補(bǔ)電量誤差檢測方法和系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)電能計(jì)量領(lǐng)域，特別是涉及一種三相四線電能表一相失壓時(shí)退補(bǔ)電量誤差檢測方法和系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前電能表種類很多，電能表正處于一個(gè)日新月異的發(fā)展進(jìn)程之中。電能表失壓導(dǎo)致所計(jì)電量和實(shí)際電量不相符，則需要確定退補(bǔ)電量。
[0003]電能表失壓時(shí)所計(jì)電量，是電能表故障時(shí)實(shí)際計(jì)量的電量，也稱故障電量，失壓故障時(shí)故障電量大多數(shù)情況是比實(shí)際用電量少，特殊情況也有可能會(huì)多，總之不能正確計(jì)量實(shí)際用電量，大多數(shù)情況是相差很大，需要退補(bǔ)比實(shí)際用電量少計(jì)或多計(jì)的電量。為此需要知到實(shí)際用電量，實(shí)際電量也稱為正確電量，失壓時(shí)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(jì)了電量，為用戶應(yīng)補(bǔ)交的電量；為負(fù)值，表示電能表多計(jì)了電量，為應(yīng)退還用戶的電量，二者統(tǒng)稱為退補(bǔ)電量，可用公式表示:退補(bǔ)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(shí)退補(bǔ)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(yīng)的電流的相位差計(jì)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(jì)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(fù)荷電流平衡的缺點(diǎn)，但實(shí)際的電網(wǎng)三相電壓不一定是理想的平衡狀態(tài)。當(dāng)三相電壓不平衡時(shí)，根據(jù)“電壓替代法”原理，其退補(bǔ)電量會(huì)有誤差。
[0005]目前不知道“電壓替代法”計(jì)算的退補(bǔ)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(fù)序不平衡度為I %時(shí)，退補(bǔ)電量誤差是I %還是10 %，因而會(huì)產(chǎn)生該方法獲得的退補(bǔ)電量在實(shí)際應(yīng)用中是否準(zhǔn)確的疑問，影響該方法在退補(bǔ)電量中的實(shí)際應(yīng)用。為此，還需要一種技術(shù)方案估算三相四線電能表一相失壓時(shí)更正電量在三相電壓不平衡時(shí)的誤差具體范圍，確保退補(bǔ)電量誤差在可知的范圍內(nèi)，使得“電壓替代法”更加嚴(yán)謹(jǐn)可
O


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]基于此，有必要針對上述問題，提供一種可以確定退補(bǔ)電量誤差范圍的三相四線電能表一相失壓時(shí)退補(bǔ)電量誤差檢測方法和系統(tǒng)。
[0007]—種三相四線電能表一相失壓時(shí)退補(bǔ)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(shí)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(fù)序不平衡度，εν(ι表示電壓零序不平衡度，ε 12表不電流負(fù)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(fù)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(fù)序電壓與零序電流的相位差，&表示負(fù)序電壓與正序電流的相位差，^表示負(fù)序電壓與負(fù)序電流的相位差；
[0011]獲取當(dāng)次失壓前設(shè)定時(shí)間段內(nèi)電網(wǎng)三相電壓的正序分量、負(fù)序分量、零序分量以及三相電流的正序分量、負(fù)序分量和零序分量；
[0012]根據(jù)所述三相電壓的正序分量、負(fù)序分量、零序分量以及三相電流的正序分量、負(fù)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(jù)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(jù)更正功率誤差范圍確定退補(bǔ)電量誤差范圍。
[0014]—種三相四線電能表一相失壓時(shí)退補(bǔ)電量誤差檢測系統(tǒng),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(shí)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(fù)序不平衡度，εν(ι表示電壓零序不平衡度，εΙ2表示電流負(fù)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(fù)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(fù)序電壓與零序電流的相位差，%表示負(fù)序電壓與正序電流的相位差，Ψ?2表示負(fù)序電壓與負(fù)序電流的相位差；
[0018]數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取當(dāng)次失壓前設(shè)定時(shí)間段內(nèi)電網(wǎng)三相電壓的正序分量、負(fù)序分量、零序分量以及三相電流的正序分量、負(fù)序分量和零序分量；
[0019]參數(shù)確定模塊，用于根據(jù)所述三相電壓的正序分量、負(fù)序分量、零序分量以及三相電流的正序分量、負(fù)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(jù)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(jù)更正功率誤差范圍確定退補(bǔ)電量誤差范圍。
[0021]上述三相四線電能表一相失壓時(shí)退補(bǔ)電量誤差檢測方法和系統(tǒng)，通過獲取當(dāng)前這次失壓之前設(shè)定時(shí)間段內(nèi)電網(wǎng)三相電壓的正序分量、負(fù)序分量、零序分量以及三相電流的正序分量、負(fù)序分量和零序分量，然后根據(jù)獲取的這些值和建立的誤差檢測模型對誤差進(jìn)行檢測，獲得更正功率的誤差范圍，從而可以獲得退補(bǔ)電量誤差范圍。根據(jù)退補(bǔ)電量的誤差范圍可以判斷是否在預(yù)設(shè)的誤差范圍內(nèi)，從而可以決定是否利用當(dāng)前退補(bǔ)電量對該次失壓進(jìn)行電量的退補(bǔ)，提高了三相四線電能表一相失壓時(shí)退補(bǔ)的可靠性，并且提高了退補(bǔ)電量檢測準(zhǔn)確性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明三相四線電能表一相失壓時(shí)退補(bǔ)電量誤差檢測方法實(shí)施例的流程示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明實(shí)施例中建立誤差檢測模型的流程示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明實(shí)施例中三相四線電能表A相失壓時(shí)電壓電流相量示意圖；
[0025]圖4為本發(fā)明三相四線電能表一相失壓時(shí)退補(bǔ)電量誤差檢測系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0027]如圖1所示，為本發(fā)明三相四線電能表一相失壓時(shí)退補(bǔ)電量誤差檢測方法實(shí)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(shí)更正功率的誤差檢測模型:
[0029]

【權(quán)利要求】
1.一種三相四線電能表一相失壓時(shí)退補(bǔ)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(shí)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(fù)序不平衡度，^^表示電壓零序不平衡度，ε 12表示電流負(fù)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(fù)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(fù)序電壓與零序電流的相位差，％表示負(fù)序電壓與正序電流的相位差，Ψ22表示負(fù)序電壓與負(fù)序電流的相位差； 獲取當(dāng)次失壓前設(shè)定時(shí)間段內(nèi)電網(wǎng)三相電壓的正序分量、負(fù)序分量、零序分量以及三相電流的正序分量、負(fù)序分量和零序分量； 根據(jù)所述三相電壓的正序分量、負(fù)序分量、零序分量以及三相電流的正序分量、負(fù)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(jù)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(jù)更正功率誤差范圍確定退補(bǔ)電量誤差范圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相四線電能表一相失壓時(shí)退補(bǔ)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(shí)更正功率的誤差檢測模型步驟，包括: 根據(jù)用各相電壓電流表示的正確有功功率模型獲得正確復(fù)數(shù)功率模型； 根據(jù)更正有功功率模型獲得更正復(fù)數(shù)功率模型； 將更正復(fù)數(shù)功率模型與正確復(fù)數(shù)功率模型求差值獲得復(fù)數(shù)功率差模型； 將復(fù)數(shù)功率差模型取實(shí)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(jìn)行乘積，獲得乘積模型； 根據(jù)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(jù)權(quán)利要求1所述的三相四線電能表一相失壓時(shí)退補(bǔ)電量誤差檢測方法，其特征在于，獲得退補(bǔ)電量誤差范圍之前，還包括對誤差檢測模型進(jìn)行優(yōu)化，獲得第一優(yōu)化誤差檢測模型，
所述根據(jù)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(jù)所述εν2、ενο> εΙ2、ε 1(|、Ψ %\、Ψ位、<Ρη、約。、Ψ和所述第一優(yōu)化誤差檢測模型確定更正功率誤差范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相四線電能表一相失壓時(shí)退補(bǔ)電量誤差檢測方法，其特征在于，獲得退補(bǔ)電量誤差范圍之前，還包括對誤差檢測模型進(jìn)行優(yōu)化，獲得第二優(yōu)化誤差檢測模型，
所述根據(jù)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(jù)所述εν2、ενο> εΙ2、εΙ(ι、外和所述第二優(yōu)化誤差檢測模型確定更正功率誤差范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相四線電能表一相失壓時(shí)退補(bǔ)電量誤差檢測方法，其特征在于，獲得退補(bǔ)電量誤差范圍之前，還包括對誤差檢測模型進(jìn)行優(yōu)化，獲得第三優(yōu)化誤差檢測模型，
其中，p表示三相功率因數(shù)； 所述方法還包括獲取當(dāng)次失壓前設(shè)定時(shí)間段內(nèi)三相有功功率和三相無功功率； 所述根據(jù)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(jù)所述三相有功功率和三相無功功率獲得供；根據(jù)εν2、ενο> εΙ2、ε 1(|、P和所述第三優(yōu)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(shí)退補(bǔ)電量誤差檢測系統(tǒng)，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(shí)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(fù)序不平衡度，^^表示電壓零序不平衡度，ε 12表示電流負(fù)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(fù)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(fù)序電壓與零序電流的相位差，Ψη表示負(fù)序電壓與正序電流的相位差，表示負(fù)序電壓與負(fù)序電流的相位差； 數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取當(dāng)次失壓前設(shè)定時(shí)間段內(nèi)電網(wǎng)三相電壓的正序分量、負(fù)序分量、零序分量以及三相電流的正序分量、負(fù)序分量和零序分量； 參數(shù)確定模塊，用于根據(jù)所述三相電壓的正序分量、負(fù)序分量、零序分量以及三相電流的正序分量、負(fù)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(jù)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(jù)更正功率誤差范圍確定退補(bǔ)電量誤差范圍。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三相四線電能表一相失壓時(shí)退補(bǔ)電量誤差檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述模型建立模塊，包括: 正確復(fù)數(shù)功率模型建立模塊，用于根據(jù)用各相電壓電流表示的正確有功功率模型獲得正確復(fù)數(shù)功率模型； 更正復(fù)數(shù)功率模型建立模塊，用于根據(jù)更正有功功率模型獲得更正復(fù)數(shù)功率模型；復(fù)數(shù)功率差模型建立模塊，用于將更正復(fù)數(shù)功率模型與正確復(fù)數(shù)功率模型求差值獲得復(fù)數(shù)功率差模型； 有功功率差模型建立模塊，用于將復(fù)數(shù)功率差模型取實(shí)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(jìn)行乘積，獲得乘積模型； 誤差檢測模型建立模塊，用于根據(jù)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(jù)權(quán)利要求6所述的三相四線電能表一相失壓時(shí)退補(bǔ)電量誤差檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括第一優(yōu)化模塊，用于在獲得退補(bǔ)電量誤差范圍之前，對誤差檢測模型進(jìn)行優(yōu)化，獲得第一優(yōu)化誤差檢測模型，
所述誤差范圍檢測模塊，還用于根據(jù)所述εν2、ενο> εΙ2、ε 10、外0、、~、Ψ fPn、和所述第一優(yōu)化誤差檢測模型確定更正功率誤差范圍。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三相四線電能表一相失壓時(shí)退補(bǔ)電量誤差檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括第二優(yōu)化模塊，用于在獲得退補(bǔ)電量誤差范圍之前，對誤差檢測模型進(jìn)行優(yōu)化，獲得第二優(yōu)化誤差檢測模型，
所述誤差范圍檢測模塊，還用于根據(jù)所述εν2、ενο> εΙ2、ε 1(|、的t和所述第二優(yōu)化誤差檢測模型確定更正功率誤差范圍。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三相四線電能表一相失壓時(shí)退補(bǔ)電量誤差檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括第三優(yōu)化模塊，用于在獲得退補(bǔ)電量誤差范圍之前，對誤差檢測模型進(jìn)行優(yōu)化，獲得第三優(yōu)化誤差檢測模型，
其中，P表示三相功率因數(shù)；所述數(shù)據(jù)獲取模塊，還用于獲取當(dāng)次失壓前設(shè)定時(shí)間段內(nèi)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(jù)所述三相有功功率和三相無功功率獲得φ;根據(jù)εν2、ενο> εΙ2、ε 1(|、P和所述第三優(yōu)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(yōu)先權(quán)日:2014年7月15日
【發(fā)明者】陳勁游, 彭昭煌, 蔡春元 申請人:廣東電網(wǎng)公司中山供電局