[发明专利]一种电能质量监测装置谐波参数的现场在线校验方法

说明书

本发明属于设备检测技术领域，具体涉及一种电能质量监测装置谐波参数的现场在线校验方法。本发明用分形维数计算方法度量两个谐波曲线，提出度量两个谐波曲线误差的新指标以及计算方法。为了降低分形维数算法的误差，本发明对传统的分形维数算法进行改进，采用基于模糊C均值（FCM）的结构函数法，然后比较该方法与基于K‑means的结构函数法的误差，并将点对点比对法与结构函数法联系起来设定阈值。分形维数算法可以更灵敏的感知谐波波形的变化，在实际应用中分本发明提供的改进的形维数算法有更好的效果，可以提高检测精度，解决谐波变大后监测装置被判定为不合格的现象等问题。

技术领域

本发明属于设备检测技术领域，具体涉及一种电能质量监测装置谐波参数 的现场在线校验方法。

背景技术

截止目前大部分省网电力公司中有数百上千个电能质量监测点，且每年还 在继续增加。但是电能质量监测装置在恶劣的电磁环境中长期运行，其元器件 性能失效难以避免，有可能影响到电能质量监测装置的整机运行状态。

现有的电能质量监测装置的检测方法有标准源法和比对法两种，上述方法 均在实验室开展为主，属于离线检测，而且在实验室通常是基于标准源法来实 现。针对已投运监测装置，若工程上仍采用实验室离线检测，则存在互感器二 次侧开路(短路)危险、单次检测耗时长、人力物力消耗大、有效开展周期性 检测工作难度大等问题。

随着电网和用户对电能质量的关注程度越来越深入，大量电能质量监测装置投入运行，所以有必要研究技术可靠、使用方便的电能质量监测装置在线检测技 术，并研制更高精度电能质量测量装置，提高上传至监测系统的电能质量指标 的准确度，以便能推动电能质量监测装置定期检测工作的开展，真正落实电能 质量技术监督工作，为电网的安全、稳定、经济运行保驾护航。

现场校验方案可在免拆线、带电情况下对监测装置的准确度进行现场校验， 其框图如图1所示。现场校验示意图如图2所示。

电网运行中产生的谐波问题是电能质量问题中最受关注的问题之一。传统的 谐波参数校验方法为监测装置与检验仪器的谐波点对点比对方法，点对点比对 法具体流程为：1)采用报告的方式记录实时数据，并且暂时断开监测装置与电 能质量在线监测系统的连接网线，与按图2连接监测装置和高精度电能质量测 量装置；2)设置高精度电能质量测量装置的IP、互感器变比、数据上传时间间 隔和统计记录周期等参数，启动网络精准对时，开展通信规约一致的校验；3) 设置整点时刻T启动测试，每3s读取并记录两装置的实时数据；4)设同一时 刻高精度电能质量测量装置电能质量指标的测量值为χ_s，监测装置相应的测量 值为χ_X，计算两装置的最大允许误差；5)现场校验完成所有校验点可停止测试。

国家标准GB/T 19862-2016规定的谐波电压最大允许误差要求如表1所示。

表1点对点比对法最大允许误差

点对点比对法的思想是，只要监测装置与高精度电能质量测量装置误差控制在5％以内就认为监测装置是合格的。

而该方法的问题是，有可能监测设备在1％U_N以下是合格的，但是在大于1％U_N时是不合格的，完全可能出现谐波变大后，监测装置被判定为不合格的现象。

比如，假定监测装置检测到U_h＝4V，高精度电能质量测量装置测得U_hN＝54V， 标称电压为110kV，此时U_hN＜1％U_N，而U_h-U_hN＝-50V在最大允许误差内，所以判 定监测装置是合格的。但是很可能出现谐波变大后，监 测装置被判定为不合格的现象。

因此当谐波含有率很小比如小于1％时，谐波信号很弱，点对点比对方法不 准确，可能发现不了不合格装置。