一種通過智能電錶測量用戶迴路阻抗的方法與流程

2023-08-07 17:33:51

本發明涉及一種用戶迴路阻抗的測量方法，屬於配電網電參數測量應用領域。

背景技術：

在配電網的運行中，線路老化、中性點接地故障等問題經常會導致火災、觸電等事故的發生，對人們的生活造成嚴重的影響。但是因為配電線路長，現場測量也不方便，即使存在上述老化或中性點接地故障等現象也很難發現，這就給電力公司的運行維護造成了一定的困擾。

我國現在已經基本實現了智能電能表的全覆蓋工作，而且用電信息採集系統也基本實現對所有電能表的數據採集，若能利用智能電錶和用電信息採集系統來發現存在的隱患，提前告警，提前搶修，就能降低災害和事故的發生，提高服務質量。

但是，配電網的電壓是波動的，智能電能表並不能直接測量線路的阻抗，因此，要想比較準確的測量用戶迴路阻抗是比較困難的。

技術實現要素：

鑑於目前還沒有一種很好的計算迴路阻抗的方法，本發明提供一種通過智能電錶測量用戶迴路阻抗的方法。

本發明解決其技術問題的技術方案是：一種通過智能電錶測量用戶迴路阻抗的方法，對於任意用戶n，在i時刻測量用戶供電電壓得到電壓值vni、測量用戶負載電流得到電流值ini；在j時刻測量用戶供電電壓得到電壓值vnj、測量用戶負載電流得到電流值inj；

根據下式計算迴路阻抗：迴路阻抗=（vni-vnj）/（inj-ini）。

優選的，選擇在電能表基本電流ib值附近的且有一定差值的兩個電流值的對應的時刻作為計算迴路阻抗的i時刻和j時刻。

本發明的有益效果在於：1.通過已有的智能電能表測量電壓電流功能實現了迴路阻抗的測量；2.有選擇性的選擇負載電流在ib點附近的值，提高了測量精度，保證了可信度。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明作進一步詳細說明。

一種通過智能電錶測量用戶迴路阻抗的方法，對於任意用戶n，在i時刻測量用戶供電電壓得到電壓值vni、測量用戶負載電流得到電流值ini；在j時刻測量用戶供電電壓得到電壓值vnj、測量用戶負載電流得到電流值inj；

根據下式計算迴路阻抗：迴路阻抗=（vni-vnj）/（inj-ini）。

上述迴路阻抗計算公式的具體推導過程如下：

記rs為變壓器對應相位的低壓測等效電源阻抗；

記rd為配電側（入戶線前）的阻抗；

記rc為用戶側（入戶線至電錶）的阻抗；

記in為用戶負載電流；

記vn為用戶供電電壓；

記vs為電壓器對應相位供電電壓；

對於任意用戶n，在i時刻和j時刻，其測量的供電電壓分別為：

vni=vs–(rs+rd+rc)*ini(式1)

vnj=vs–(rs+rd+rc)*inj(式2)

用式1減去式2得

vni-vnj=(rs+rd+rc)*（inj-ini）(式3)

因此，迴路阻抗為

rs+rd+rc=（vni-vnj）/（inj-ini）(式4)

因為一般居民家庭用的是2級表，即精度誤差最高允許值為2%，若選取的兩個時刻i和j的電流值相差太小，計算結果受精度影響比較大，因此，在選取數據時，要保證一定的差值，減小因電能表本身的精度誤差對計算結果的影響。

另外，電能表是作為一個計量產品，計量精度的要求是針對全工作電流範圍的，即要求每個工作電流值的都滿足誤差要求，因此標準上的誤差允許範圍是相對比較寬的，生產廠家也不會針對每個電流值去進行誤差調校（未調校前，電能表計量晶片的誤差輸出具有按電流值分段呈現線性特點），一般選取幾個電流點進行調校，甚至只調校1個電流點，但不論調校幾個誤差點，一般都會調校基本電流ib點，如目前國家電網智能電錶標準的單相智能表，大多為5(60)a，其基本電流ib為5a，因為生產時有在這一點進行校準，可以說在工作電流在該值附近時精度是保證準確的，也就是說在若選擇在電能表基本電流ib值附近的且有一定差值的兩個電流值的對應的時刻作為計算迴路阻抗的i時刻和j時刻，具有較高的可信度。

為了規避因為外界幹擾影響導致的誤差，可以多選擇幾組數據進行測量和計算，然後取中值作為最終結果，可以得到更高的可信度。