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三相四线电能表一相失压时退补电量误差检测方法和系统的制作方法
【专利摘要】一种三相四线电能表一相失压时退补电量误差检测方法和系统，其方法包括：建立三相四线电能表一相失压时更正功率的误差检测模型；获取当次失压前设定时间段内电网三相电压的正序分量、负序分量、零序分量以及三相电流的正序分量、负序分量和零序分量，并确定各不平衡度和各相位差；根据各不平衡度、相位差和所述误差检测模型确定更正功率误差范围，根据更正功率误差范围确定退补电量误差范围。根据退补电量的误差范围可以决定是否利用当前退补电量对该次失压进行电量的退补，提高了三相四线电能表一相失压时退补的可靠性，并且提高了退补电量检测准确性。
【专利说明】三相四线电能表一相失压时退补电量误差检测方法和系统

【技术领域】
[0001]本发明涉及电力系统电能计量领域，特别是涉及一种三相四线电能表一相失压时退补电量误差检测方法和系统。

【背景技术】
[0002]目前电能表种类很多，电能表正处于一个日新月异的发展进程之中。电能表失压导致所计电量和实际电量不相符，则需要确定退补电量。
[0003]电能表失压时所计电量，是电能表故障时实际计量的电量，也称故障电量，失压故障时故障电量大多数情况是比实际用电量少，特殊情况也有可能会多，总之不能正确计量实际用电量，大多数情况是相差很大，需要退补比实际用电量少计或多计的电量。为此需要知到实际用电量，实际电量也称为正确电量，失压时不能直接得知，可以用“电压替代法”得到接近正确电量的更正电量。更正电量减故障电量，为正值，表示电能表少计了电量，为用户应补交的电量；为负值，表示电能表多计了电量，为应退还用户的电量，二者统称为退补电量，可用公式表示:退补电量=更正电量-故障电量。
[0004]目前所使用的“电压替代法”确定三相四线一相失压时退补电量的方法是用非失压相电压幅值替代失压相电压幅值，用正常相电压与相应的电流的相位差计算出失压相的更正电压电流相位差，以此相位差代替失压相电压电流相位差，从而计算出更正有功功率，继而得到更正电量。该方法克服了需要假定三相负荷电流平衡的缺点，但实际的电网三相电压不一定是理想的平衡状态。当三相电压不平衡时，根据“电压替代法”原理，其退补电量会有误差。
[0005]目前不知道“电压替代法”计算的退补电量误差随三相电压不平衡度变化的具体范围。比如，三相电压负序不平衡度为I %时，退补电量误差是I %还是10 %，因而会产生该方法获得的退补电量在实际应用中是否准确的疑问，影响该方法在退补电量中的实际应用。为此，还需要一种技术方案估算三相四线电能表一相失压时更正电量在三相电压不平衡时的误差具体范围，确保退补电量误差在可知的范围内，使得“电压替代法”更加严谨可
O


【发明内容】

[0006]基于此，有必要针对上述问题，提供一种可以确定退补电量误差范围的三相四线电能表一相失压时退补电量误差检测方法和系统。
[0007]—种三相四线电能表一相失压时退补电量误差检测方法,包括:
[0008]建立三相四线电能表一相失压时更正功率的误差检测模型:
[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表示更正功率的误差范围，εν2表示电压负序不平衡度，εν(ι表示电压零序不平衡度，ε 12表不电流负序不平衡度，ε 1(|表不电流零序不平衡度，％)-表不零序电压与零序电流的相位差，祝表示零序电压与正序电流的相位差，Ψ表示零序电压与负序电流的相位差礼表示正序电压与正序电流的相位差，^20表示负序电压与零序电流的相位差，&表示负序电压与正序电流的相位差，^表示负序电压与负序电流的相位差；
[0011]获取当次失压前设定时间段内电网三相电压的正序分量、负序分量、零序分量以及三相电流的正序分量、负序分量和零序分量；
[0012]根据所述三相电压的正序分量、负序分量、零序分量以及三相电流的正序分量、负序分量和零序分量确定 εν2、ε νο> ε 12、εΙ(ι、％。、Ψοι ' Vm ' Pu、 Ψ?ο ' Ψιι ' Ψη'
[0013]根据所述εν2、εν。、ε Ι2、ε Ι(ι、、Ψ、η、Ψ位、Ψη —、、Ψ 和所述误差检测模型确定更正功率误差范围，根据更正功率误差范围确定退补电量误差范围。
[0014]—种三相四线电能表一相失压时退补电量误差检测系统,包括:
[0015]模型建立�？椋�用于建立三相四线电能表一相失压时更正功率的误差检测模型:
[0016]
_ 4^>￡v2 cos(炉21 -150。) + cos(炉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表示更正功率的误差范围，εν2表示电压负序不平衡度，εν(ι表示电压零序不平衡度，εΙ2表示电流负序不平衡度，εΙ(ι表示电流零序不平衡度表示零序电压与零序电流的相位差，Pm表示零序电压与正序电流的相位差％表示零序电压与负序电流的相位差，^^表示正序电压与正序电流的相位差，表示负序电压与零序电流的相位差，%表示负序电压与正序电流的相位差，Ψ?2表示负序电压与负序电流的相位差；
[0018]数据获取模块，用于获取当次失压前设定时间段内电网三相电压的正序分量、负序分量、零序分量以及三相电流的正序分量、负序分量和零序分量；
[0019]参数确定�？椋�用于根据所述三相电压的正序分量、负序分量、零序分量以及三相电流的正序分量、负序分量和零序分量确定ε ν2、ε νο> ε 12、ε 1(|、Ψοο、Ψο\、Ψοι、Ψ\\ ^ Ψι%、Ψη、Ψ -> ?
[0020]误差范围检测模块，用于根据所述εν2、ενο> ε 12、ε Ι( Ψ } ' <h1、Ψη、ρ20、φ?, %2和所述误差检测模型确定更正功率误差范围，根据更正功率误差范围确定退补电量误差范围。
[0021]上述三相四线电能表一相失压时退补电量误差检测方法和系统，通过获取当前这次失压之前设定时间段内电网三相电压的正序分量、负序分量、零序分量以及三相电流的正序分量、负序分量和零序分量，然后根据获取的这些值和建立的误差检测模型对误差进行检测，获得更正功率的误差范围，从而可以获得退补电量误差范围。根据退补电量的误差范围可以判断是否在预设的误差范围内，从而可以决定是否利用当前退补电量对该次失压进行电量的退补，提高了三相四线电能表一相失压时退补的可靠性，并且提高了退补电量检测准确性。

【专利附图】

【附图说明】
[0022]图1为本发明三相四线电能表一相失压时退补电量误差检测方法实施例的流程示意图；
[0023]图2为本发明实施例中建立误差检测模型的流程示意图；
[0024]图3为本发明实施例中三相四线电能表A相失压时电压电流相量示意图；
[0025]图4为本发明三相四线电能表一相失压时退补电量误差检测系统实施例的结构示意图。

【具体实施方式】
[0026]下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0027]如图1所示，为本发明三相四线电能表一相失压时退补电量误差检测方法实施例的流程示意图，包括步骤:
[0028]步骤SlOl:建立三相四线电能表一相失压时更正功率的误差检测模型:
[0029]

【权利要求】
1.一种三相四线电能表一相失压时退补电量误差检测方法，其特征在于，包括: 建立三相四线电能表一相失压时更正功率的误差检测模型:
其中，Y表示更正功率的误差范围，εν2表示电压负序不平衡度，^^表示电压零序不平衡度，ε 12表示电流负序不平衡度，ε 1(|表示电流零序不平衡度，表示零序电压与零序电流的相位差，科丨表示零序电压与正序电流的相位差，％2表示零序电压与负序电流的相位差，外表示正序电压与正序电流的相位差，约。表示负序电压与零序电流的相位差，％表示负序电压与正序电流的相位差，Ψ22表示负序电压与负序电流的相位差； 获取当次失压前设定时间段内电网三相电压的正序分量、负序分量、零序分量以及三相电流的正序分量、负序分量和零序分量； 根据所述三相电压的正序分量、负序分量、零序分量以及三相电流的正序分量、负序分量和零序分量确定 ε ν2、ε ν(ι> ε 12、ε Ι(ι>、φ?2、Ψ\\、 Ψιο、Ψη、Ψτι， 根据所述 ε ν2、ε νο> ε Ι2、ε Ι(|、<Pm、' Ψ > Ψτλ、Ψτι 和所述误差检测模型确定更正功率误差范围，根据更正功率误差范围确定退补电量误差范围。
2.根据权利要求1所述的三相四线电能表一相失压时退补电量误差检测方法，其特征在于，所述建立三相四线电能表一相失压时更正功率的误差检测模型步骤，包括: 根据用各相电压电流表示的正确有功功率模型获得正确复数功率模型； 根据更正有功功率模型获得更正复数功率模型； 将更正复数功率模型与正确复数功率模型求差值获得复数功率差模型； 将复数功率差模型取实部获得有功功率差模型； 将所述用相序表示的正确有功功率模型、正序电压和正序电流进行乘积，获得乘积模型； 根据所述有功功率差模型与所述乘积模型的比值获得误差检测模型。
3.根据权利要求1所述的三相四线电能表一相失压时退补电量误差检测方法，其特征在于，获得退补电量误差范围之前，还包括对误差检测模型进行优化，获得第一优化误差检测模型，
所述根据所述 ε V2、ε V。、ε 12、ε I。、fP如、% 1、ψ(?2、Ψη、 cP1、Ψι\、cPii 和所述误差检测模型确定更正功率误差范围步骤包括:根据所述εν2、ενο> εΙ2、ε 1(|、Ψ %\、Ψ位、<Ρη、约。、Ψ和所述第一优化误差检测模型确定更正功率误差范围。
4.根据权利要求1所述的三相四线电能表一相失压时退补电量误差检测方法，其特征在于，获得退补电量误差范围之前，还包括对误差检测模型进行优化，获得第二优化误差检测模型，
所述根据所述 εν2、ενο> εΙ2、ε Ι0> Ψ? %、<h1、Ψη、 Ψ > Ψ, Ψ 和所述误差检测模型确定更正功率误差范围步骤包括:根据所述εν2、ενο> εΙ2、εΙ(ι、外和所述第二优化误差检测模型确定更正功率误差范围。
5.根据权利要求1所述的三相四线电能表一相失压时退补电量误差检测方法，其特征在于，获得退补电量误差范围之前，还包括对误差检测模型进行优化，获得第三优化误差检测模型，
其中，p表示三相功率因数； 所述方法还包括获取当次失压前设定时间段内三相有功功率和三相无功功率； 所述根据所述 ε ν2、ε ν(ι> ε 12、ε Ι(ι、、Ψοι、Ψοι、<Ρη於。、Ψη、仏和所述误差检测模型确定更正功率误差范围步骤包括: 根据所述三相有功功率和三相无功功率获得供；根据εν2、ενο> εΙ2、ε 1(|、P和所述第三优化误差检测模型确定更正功率误差范围。
6.—种三相四线电能表一相失压时退补电量误差检测系统，其特征在于，包括: 模型建立模块，用于建立三相四线电能表一相失压时更正功率的误差检测模型:
其中，Y表示更正功率的误差范围，εν2表示电压负序不平衡度，^^表示电压零序不平衡度，ε 12表示电流负序不平衡度，ε Μ表示电流零序不平衡度，表示零序电压与零序电流的相位差，％1.表不零序电压与正序电流的相位差，表不零序电压与负序电流的相位差，％表示正序电压与正序电流的相位差，约。表示负序电压与零序电流的相位差，Ψη表示负序电压与正序电流的相位差，表示负序电压与负序电流的相位差； 数据获取�？椋�用于获取当次失压前设定时间段内电网三相电压的正序分量、负序分量、零序分量以及三相电流的正序分量、负序分量和零序分量； 参数确定�？椋�用于根据所述三相电压的正序分量、负序分量、零序分量以及三相电流的正序分量、负序分量和零序分量确定ε ν2、ε νο> ε 12、ε Ι(、炉、Ψ--、Ψθ2、Ψ\\、 Ψι^、Ψι\、Ψη， 误差范围检测�？椋�用于根据所述εν2、ενο> εΙ2、ε 1(|、、％、iP1 ' P21、约2和所述误差检测模型确定更正功率误差范围，根据更正功率误差范围确定退补电量误差范围。
7.根据权利要求6所述的三相四线电能表一相失压时退补电量误差检测系统，其特征在于，所述模型建立�？椋�包括: 正确复数功率模型建立�？椋�用于根据用各相电压电流表示的正确有功功率模型获得正确复数功率模型； 更正复数功率模型建立�？椋�用于根据更正有功功率模型获得更正复数功率模型；复数功率差模型建立�？椋�用于将更正复数功率模型与正确复数功率模型求差值获得复数功率差模型； 有功功率差模型建立�？椋�用于将复数功率差模型取实部获得有功功率差模型； 乘积模型建立�？椋�用于将所述用相序表示的正确有功功率模型、正序电压和正序电流进行乘积，获得乘积模型； 误差检测模型建立模块，用于根据所述有功功率差模型与所述乘积模型的比值获得误差检测模型。
8.根据权利要求6所述的三相四线电能表一相失压时退补电量误差检测系统，其特征在于，还包括第一优化模块，用于在获得退补电量误差范围之前，对误差检测模型进行优化，获得第一优化误差检测模型，
所述误差范围检测�？椋�还用于根据所述εν2、ενο> εΙ2、ε 10、外0、、~、Ψ fPn、和所述第一优化误差检测模型确定更正功率误差范围。
9.根据权利要求6所述的三相四线电能表一相失压时退补电量误差检测系统，其特征在于，还包括第二优化�？椋�用于在获得退补电量误差范围之前，对误差检测模型进行优化，获得第二优化误差检测模型，
所述误差范围检测�？椋�还用于根据所述εν2、ενο> εΙ2、ε 1(|、的t和所述第二优化误差检测模型确定更正功率误差范围。
10.根据权利要求6所述的三相四线电能表一相失压时退补电量误差检测系统，其特征在于，还包括第三优化�？椋�用于在获得退补电量误差范围之前，对误差检测模型进行优化，获得第三优化误差检测模型，
其中，P表示三相功率因数；所述数据获取�？椋�还用于获取当次失压前设定时间段内三相有功功率和三相无功功率； 所述误差范围检测�？椋�还用于: 根据所述三相有功功率和三相无功功率获得φ;根据εν2、ενο> εΙ2、ε 1(|、P和所述第三优化误差检测模型确定更正功率误差范围。
【文档编号】G01R35/04GK104133189SQ201410337422
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年7月15日
【发明者】陈劲游, 彭昭煌, 蔡春元 申请人:广东电网公司中山供电局