阅读说明：本技术 一种基于cvt电容电流的谐波电压测量误差计算方法及装置 (Harmonic voltage measurement error calculation method and device based on CVT capacitance current ) 是由 张科 郭磊 原会静 董曼玲 丁国君 刘阳 张懂 耿成舟 白俊丽 张笑颜 于 2020-04-16 设计创作，主要内容包括：本申请涉及电能质量技术领域,具体涉及一种基于CVT电容电流的谐波电压测量误差计算方法,首先获取高、中压电容电流测量用电流互感器误差ε<Sub>I1</Sub>和ε<Sub>I2</Sub>,计算由电流互感器误差引起的第h次谐波电压测量误差ε<Sub>ih</Sub>；然后获取高压电容、中压电容容值偏差ε<Sub>C1</Sub>和ε<Sub>C2</Sub>,计算由电容容值变化引起的第h次谐波电压测量误差ε<Sub>ch</Sub>；最后根据ε<Sub>ih</Sub>和ε<Sub>ch</Sub>的计算结果,计算基于CVT电容电流的第h次谐波电压测量误差ε<Sub>h</Sub>。本发明的一种基于CVT电容电流的谐波电压测量误差计算方法,可用于分析电流互感器测量误差和电容容值偏差对谐波电压测量误差的影响,评估测量误差是否满足相关标准要求,进而通过优化设计提升该测量方法的准确性,为高压电网谐波测量提供一种新的技术手段,具有一定的经济效益。(The application relates to the technical field of electric energy quality, in particular to a harmonic voltage measurement error calculation method based on CVT (constant voltage transformer) capacitive current I1 And I2 calculating the h-th harmonic voltage measurement error caused by the current transformer error ih (ii) a Then, the capacitance value deviation of the high-voltage capacitor and the medium-voltage capacitor is obtained C1 And C2 calculating the h-th harmonic voltage measurement error caused by capacitance value change of the capacitor ch (ii) a Finally according to ih And ch based on the calculation result of (1), calculating the h-th harmonic voltage measurement error based on the CVT capacitance current h . The method for calculating the harmonic voltage measurement error based on the CVT capacitance current can be used for analyzing the influence of the measurement error of the current transformer and the capacitance value deviation on the harmonic voltage measurement error, evaluating whether the measurement error meets the relevant standard requirements, further improving the accuracy of the measurement method through the optimization design, and providing a method for measuring the harmonic wave of the high-voltage power gridThe new technical means has certain economic benefit.)

一种基于CVT电容电流的谐波电压测量误差计算方法及装置

技术领域

本发明属于电能质量测量技术领域，具体的，涉及一种基于CVT电容电流的谐波电压测量误差计算方法。

背景技术

电容式电压互感器(CVT)是目前电力系统中广泛使用的电压信号测量设备。CVT用于谐波测量时，其变比幅频和相频特性呈现严重的非线性，导致谐波测量存在较大误差。因此，国家标准GB/T 14549-1993《电能质量公用电网谐波》明确规定：CVT不能用于谐波测量。

相关研究人员提出了基于CVT电容电流的谐波电压测量方法，以解决在运CVT谐波测量误差较大的问题。该方法原理如下：在CVT二次侧安装2个电流互感器，分别测量流过高压电容C1和中压电容C2的电流，对所测得的电流进行谐波分析，然后根据电容容抗值，计算得到一次侧谐波电压。根据其测量原理，当电流互感器存在测量误差或者电容容值存在偏差时，会对该方法的谐波测量精度产生影响。因此有必要对基于CVT电容电流的谐波电压测量误差进行计算，评估测量误差是否满足相关标准要求，进而通过优化设计提升该测量方法的准确性，为高压电网谐波测量提供一种新的技术手段。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于CVT电容电流的谐波电压测量误差计算方法，分析电流互感器测量误差和电容容值偏差对谐波电压测量误差的影响，评估测量误差是否满足相关标准要求，进而通过优化设计提升该测量方法的准确性，为高压电网谐波测量提供一种新的技术手段。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于CVT电容电流的谐波电压测量误差计算方法，包括以下步骤：

S1：获取高压电容电流测量用电流互感器误差ε_I1和中压电容电流测量用电流互感器误差ε_I2，计算由电流互感器误差引起的第h次谐波电压测量误差ε_ih；

S2：获取高压电容的容值偏差ε_C1和中压电容的容值偏差ε_C2，计算由电容容值变化引起的第h次谐波电压测量误差ε_ch；

S3：根据步骤S1和步骤S2的计算结果，计算基于CVT电容电流的第h次谐波电压测量误差ε_h。

优选地，本发明的基于CVT电容电流的谐波电压测量误差计算方法，ε_h＝ε_ih+ε_ch。

优选地，本发明的基于CVT电容电流的谐波电压测量误差计算方法，

C₁为高压电容的额定容值，C₂为中压电容的额定容值。

优选地，本发明的基于CVT电容电流的谐波电压测量误差计算方法，

式中：

ε_C1＝(C_1s-C₁)/C₁，C_1s为高压电容的实测容值；

ε_C2＝(C_2s-C₂)/C₂，C_2s为中压电容的实测容值。

优选地，本发明的基于CVT电容电流的谐波电压测量误差计算方法，

高压电容电流测量用电流互感器误差ε_I1、中压电容电流测量用电流互感器误差ε_I2由电流互感器铭牌参数得到。

优选地，本发明的基于CVT电容电流的谐波电压测量误差计算方法，

高压电容的额定容值C₁、中压电容的额定容值C₂由CVT互感器铭牌参数得到。

一种基于CVT电容电流的谐波电压测量误差计算装置，包括：

参数获取模块，用于获得高压电容电流测量用电流互感器误差ε_I1、中压电容电流测量用电流互感器误差ε_I2、高压电容的容值偏差ε_C1和中压电容的容值偏差ε_C2；

计算模块，用于计算由电流互感器误差引起的第h次谐波电压测量误差ε_ih、由电容容值变化引起的第h次谐波电压测量误差ε_ch，以及根据ε_ih和ε_ch计算基于CVT电容电流的第h次谐波电压测量误差ε_h。

优选地，本发明的基于CVT电容电流的谐波电压测量误差计算装置，所述参数获取模块包括实际参数测量模块，所述实际参数测量模块用于通过测量CVT互感器获得高压电容的实测容值和中压电容的实测容值。

优选地，本发明的基于CVT电容电流的谐波电压测量误差计算装置，所述参数获取模块包括数据输入单元，所述数据输入单元能够通过键盘输入电流互感器铭牌参数、CVT互感器铭牌参数和CVT互感器实际测量参数。

优选地，本发明的基于CVT电容电流的谐波电压测量误差计算装置，所述参数获取模块还包括铭牌扫描模块，所述铭牌扫描模块能够通过扫描CVT互感器铭牌录入CVT互感器的参数。

本发明的有益效果是：提供一种基于CVT电容电流的谐波电压测量误差计算方法，分析电流互感器测量误差和电容容值偏差对谐波电压测量误差的影响，评估测量误差是否满足相关标准要求，进而通过优化设计提升该测量方法的准确性，为高压电网谐波测量提供一种新的技术手段，具有一定的经济效益。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。

图1为本发明基于CVT电容电流的谐波电压测量误差计算方法的流程示意图；

图2为本发明基于CVT电容电流的谐波电压测量方法的技术原理图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。

实施例

如图1、2所示，本实施例提供一种基于CVT电容电流的谐波电压测量误差计算方法，包括以下步骤：

S1：获取高压电容电流测量用电流互感器误差ε_I1和中压电容电流测量用电流互感器误差ε_I2，计算由电流互感器误差引起的第h次谐波电压测量误差ε_ih；

S2：获取高压电容的容值偏差ε_C1和中压电容的容值偏差ε_C2，计算由电容容值变化引起的第h次谐波电压测量误差ε_ch；

S3：根据步骤S1和步骤S2的计算结果，计算基于CVT电容电流的第h次谐波电压测量误差ε_h。

式中：ε_ih为由电流互感器误差引起的第h次谐波电压测量误差；ε_I1为高压电容电流测量用电流互感器误差，可由电流互感器铭牌参数或者互感器误差测试得到；ε_I2为中压电容电流测量用电流互感器误差，可由电流互感器铭牌参数或者互感器误差测试得到。ε_h为基于CVT电容电流的第h次谐波电压测量误差。

优选地，本实施例的基于CVT电容电流的谐波电压测量误差计算方法，ε_h＝ε_ih+ε_ch。

优选地，本实施例的基于CVT电容电流的谐波电压测量误差计算方法，

C₁为高压电容的额定容值，C₂为中压电容的额定容值，可由CVT互感器铭牌参数得到。

优选地，本实施例的基于CVT电容电流的谐波电压测量误差计算方法，

式中：

ε_C1＝(C_1s-C₁)/C₁，C_1s为高压电容的实测容值，可通过CVT参数测试得到；

ε_C2＝(C_2s-C₂)/C₂，C_2s为中压电容的实测容值，可通过CVT参数测试得到。

优选地，本实施例的基于CVT电容电流的谐波电压测量误差计算方法，高压电容电流测量用电流互感器误差ε_I1、中压电容电流测量用电流互感器误差ε_I2由电流互感器铭牌参数得到。

以下为具体实施例，某35kV电容式电压互感器铭牌参数如表1所示，高、中压电容电流测量用电流互感器误差ε_I1和ε_I2分别为-2％和-1％，高压电容的实测容值为0.04158μF，容值偏差ε_C1为5％，中压电容的实测容值为0.04242μF，容值偏差ε_C2为5％。

表1导线设备参数

基于CVT电容电流的第h次谐波电压测量误差计算过程如下：

(1)高、中压电容电流测量用电流互感器误差ε_I1和ε_I2分别为-2％和-1％，计算由电流互感器误差引起的第h次谐波电压测量误差ε_ih为：

(2)高压电容的实测容值为0.04158μF，容值偏差ε_C1为5％，中压电容的实测容值为0.04242μF，容值偏差ε_C2为5％，计算由电容容值变化引起的第h次谐波电压测量误差ε_ch为：

(3)根据步骤S1和步骤S2的计算结果，计算基于CVT电容电流的第h次谐波电压测量误差ε_h为：ε_h＝ε_ih+ε_ch＝3.495％。

优选地，本实施例的基于CVT电容电流的谐波电压测量误差计算方法，高压电容的额定容值C₁、中压电容的额定容值C₂由CVT互感器铭牌参数得到。

一种基于CVT电容电流的谐波电压测量误差计算装置，包括：

参数获取模块，用于获得高压电容电流测量用电流互感器误差ε_I1、中压电容电流测量用电流互感器误差ε_I2、高压电容的容值偏差ε_C1和中压电容的容值偏差ε_C2；

计算模块，用于计算由电流互感器误差引起的第h次谐波电压测量误差ε_ih、由电容容值变化引起的第h次谐波电压测量误差ε_ch，以及根据ε_ih和ε_ch计算基于CVT电容电流的第h次谐波电压测量误差ε_h。

优选地，本实施例的基于CVT电容电流的谐波电压测量误差计算装置，所述参数获取模块包括实际参数测量模块，所述实际参数测量模块用于通过测量CVT互感器获得高压电容的实测容值和中压电容的实测容值。

优选地，本实施例的基于CVT电容电流的谐波电压测量误差计算装置，所述参数获取模块包括数据输入单元，所述数据输入单元能够通过键盘输入电流互感器铭牌参数、CVT互感器铭牌参数和CVT互感器实际测量参数。

优选地，本实施例的基于CVT电容电流的谐波电压测量误差计算装置，所述参数获取模块还包括铭牌扫描模块，所述铭牌扫描模块能够通过扫描CVT互感器铭牌录入CVT互感器的参数。

本发明的一种基于CVT电容电流的谐波电压测量误差计算方法，可用于分析电流互感器测量误差和电容容值偏差对谐波电压测量误差的影响，评估测量误差是否满足相关标准要求，进而通过优化设计提升该测量方法的准确性，为高压电网谐波测量提供一种新的技术手段。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。