关于电网功率总加的误差和检验_secret

1、PAGE PAGE 6关于电网功率总加的误差和检验摘 要：功率总加是电网调度自动化的一项重要遥测项目，准确性应受到重视，但关于它的与其它遥测不同的误差分析和检验方法，很少有资料提到，本文根据误差理论和现场实践，对如何减小误差及现场检验进行了探讨。 关键词：功率总加 分量 观测误差 引用误差电网功率总加是电网调度自动化的一项重要遥测项目，对电网安全经济运行至关重要，国电颁布的实用化要求专门为其规定了考核指标，称为“功率总加完成率”。现在，电网调度自动化高度发展，经济调度就日益重要，特别是目前又出现了电力紧张的局面，限负荷现象时有发生，1MW或相当于一道街的居民用电，10MW就可能是某个县全县的负

2、荷了，其经济意义和社会意义可想而知，不仅应该珍惜每一兆瓦负荷，而且保存的负荷资料也应成为历史的真实，因此，功率总加在达到完成率水平的基础上，应该进一步研究如何提高其准确度。1功率总加误差的计算功率总加是间接测量量，它是由多个直接测量量即各路分功率组成的多变量函数，功率总加公式为:式中，P为总功率，简称总加，Pj为分功率观测值，简称分量，j为分量序号:1，2，m。众所周知，遥测采用的是引用误差，其公式为:式中，F引用误差;PX实际观测功率;P0真值功率,常用高精度的标准仪表读数作为约定真值;PH引用值功率，一般用额定值或满值功率。由此，导出观测功率PX为:仿此式用以计算（2-1）式中的P，Pj，

3、并代入该式,得:式中，F，Fj分别为总加和分量引用误差，PH、PHj分别为总加和分量满值功率，P0总加功率真值，P0j分量功率真值，因:由此，式（2-4）消项和移项后为:上式说明，由于各分量功率满值不同，其所占总加的比例不同，其误差对总加误差的影响也不同，将各分量误差按其功率所占总加的比例加权。上式也可写成:功率总加的误差，是由各分量误差组成，而各分量误差，又是从所在分站二次功率输入经过变送器或交流采样、模数转换、信源及信道编码、通道传送、主站处理、显示等一系列过程中各个环节的误差，也称为远动系统综合误差、总误差或总准确度。国电电网调度自动化远动运行管理规程中规定，远动系统遥测总引用误差为:不

4、大于+1.5%，不小于-1.5%，给出了总加中各分量的允许最大引用误差，根据误差传递公式及（2-7）式，功率总加允许最大引用误差为:前边已说明，Kj=1。可见，只要各分量最大引用误差不超出1.5%，总加引用误差仍在1.5%范围以内。2功率总加误差的主要来源2.1参加总加的分量遥测装置（变送器、交流采样等）的基本误差:即其在参比条件（标准条件）下的误差，这是误差的主要来源，是不可避免的。另外在非标准条件下增加的附加误差，或称为影响量引起的改变量，如环境的温度、湿度、外磁场、外电场，辅助电源的电压、波形、频率，被测量的波形、频率、功率因数、三相电量的对称性等。2.2模拟遥测装置的时间响应及数字遥测

5、装置（如模数转换）的量化所造成的误差。2.3主、分站数据刷新周期不一致，前者约3S，后者约10S，有的负荷变化就反映不上来。另外由于参加总加的各分量时间响应及传送延迟不同，不能同时到达主站，致使总加计算结果不准确。2.4系数设置精度不够:不少单位在这方面注意不够，比如分量满值114.312MW，计算系数时只取3位:114，那么如果遥测显示100MW，它只能表示数字在99.5-100.4之间，自动化系统中，往往不带四舍五入，那么它只能表示数字在100.0100.9之间，最大误差可达约1%。2.5系数错误:比如电流互感器更换，电流倍率改变而没有及时更改乘系数，误差显著。2.6分站故障:因通道中断或

6、分站RTU、综合自动化故障，造成分量缺失，数据不刷新。2.7厂用电估算所造成的误差:河南电网在功率总加中扣除发电厂厂用电时，因没有厂用电遥测数据，是以平均厂用率估算的，比如按10%，而实际厂用电是围绕这个平均值上下浮动，其误差可达发电出力的1-2个百点，因发电出力比较大，其值也大，所以应受到重视。2.8运行人员使用或远动人员检验时因精力不集中偶然读数错误。3降低功率总加的误差3.1提高遥测采集装置的精度等级，如总加分量遥测装置采用0.2级。过去，变送器产品主要有0.2级和0.5级规格，交流采样0.2级很少，现在已逐渐增多。3.2加速传送和同步:将总加分量安排在重要遥测帧（A）帧（CDT规约），

7、同时提高波特率，以加速传送。现在光纤通信已广泛采用，采用模拟通信每条话路可用2400波特甚至4800波特。最高效的是采用数字通信，每条话路波特率可达56Kbit/s。当然，远动通道设备要满足要求,关键是统一主、分站遥测数据刷新周期，使两端接近同步，目前尚无标准可循，这需要厂家作出贡献。以上措施也可提高总加分量的同时率。3.3增加有效数字位数:巢总加结果取3位数有限，分量数这起码取4位数。3.4厂用电安装遥测，实时地从总加中扣除。3.5避免分量缺失。一方面要完善“旁路代”，即属于总加分量的线路开关倒旁母运行时分量功率应自动由旁母功率代替，另一方面要加强远动维护。3.6及时发现误差:以往我们感到总

8、加不准了，就逐一检查参加总加的各个分量，然后将它们用计算器加起来再与总加显示结果核对，因为负荷是在瞬息变化的，这样检查不能确定其准确程度，只能发现粗大误差，但平时我们不可能时时刻刻用这种方法核对总加，更多的情况就是看一下总加显示估计差不多就行了，估计的出入常常很大，以至于即使出现粗大误差也可能发现不了,这是现场实践中所不断遇到的。我们用了这样一个办法，就是设置一个其它形式的总加作为对照和备用。比如，上级调度规定的总加是关口负荷总加，我们再设置一个本地区所属各条线路或各变电站负荷总加，这种总加不需要扣除发电厂厂用电，但缺了网损。总加结果与前者显示在同一个画面上，只要估计好网损的比例，就可以方便地

9、核对了。这个办法我们已用了多年，效果很好。3.定期检验。4功率总加误差的定期检验功率总加使用以来，我们还很少进行检验，因为检验方法没有确定，本文采用的方法是先检验分量遥测误差，再利用本文推导的公式进行总加误差的组合。4.1现场离线检验由于遥测设备的不易或不可拆卸，又由于检验远动总误差的需要，检验在分站现场进行，应尽量符合规定参比条件，检验方法见电测量变送器检定规程（JJG（电力）01-94）和交流采样终端技术条件（DL/T630-1997），下边仅有关步骤作一说明。4.1.1基本误差检验有关规程规定，重要测点的基本误差每年检验一次。在分站将被测的属于总加分量的遥测装置（变送器或交流采样）与二次

10、回路脱离，用稳定度符合规程要求（一般为0.1级）的功率校验源接入遥测装置的输入回路，接入精度符合规程要求的标准表（一般为被测遥测装置误差等级的1/5），调整校验源，作规定项目的各种检验，在厂站端同时读取标准表读数和分站面板(或笔记本电脑、后台机)显示，计算该路基本引用误差，不过，这已包括模数转换误差，根据规范，变送器与模数转换误差各为0.5%，此两个环节允许总误差取绝对值之和为1%。（检验时，标准表的电流输入不能用钳型头，因为那只能达到0.5级）。4.1.2综合误差检验在上项实验结束后，接线不动，取最大误差时的输入参数或典型使用参数，继续进行检验，但读取分站标准表和主站显示值，计算综合引用误差

11、，用电话联系以取得主站、分站读数时的同步。当将属于总加的所有分量检验完成后，用式（2-9）计算总加最大引用误差。4.2总加置数检验在主站进行。将所有总加分量置零，观察总加结果是否为零，是否为零点偏移。各分量同时置半值（满值的一半），总加显示结果应是总加满值的一半。此法可检查总加公式或运算的正确性。4.3现场在线核对有关规程规定，对运行中的遥测指示值发生疑问时，允许在运行状态下用标准表对变送器的工作点进行核对，所使用标准表不低于0.5级。功率总加所属分量，常需要在运行中进行现场核对，因此，谈一下现场核对是必要的。4.3.1现场核对的一般方法和问题有关标准仅规定了现场核对的需要，却没有述及现场核对

12、的方法。运行中的负荷曲线，最高层负荷与基础负荷相比，变化幅度小，周期小，波形密集，是随机变化的，这为现场在线核对增加了难度。主要有以下问题:1）时间响应问题。变送器的时间响应通常不大于0.4S，可以和标准表的时间响应相抵偿，但标准表的数据刷新周期约零点几秒，而主站遥测数据刷新周期为5-10S，有些负荷变化在主站就反映不出来。2）两端同步问题。核对时依靠电话获得两端读数时的同步，声波和话路延迟与遥测数据传送延迟相比可以忽略，两端读数我们认为是同时的，但由于两端数据是不同时的，做同时比较就会出现读数误差。我们在实用化验收时，采用的是如下方法:在分站，在被测遥测装置二次回路接入标准表，分站读标准表，

13、主站读该量的数据显示，主、分站用电话联系同时读取，复读三次计算平均引用误差，其绝对值超出1.5%时为超标。现场实践中常出现这样的情况:比较两次观测数据，现场标准表数据变化，而主站不变，有时还出现“剪刀差（两端数据变化符号相反）”，这就造成了非常不利的较大误差，虽然复读三次取平均值可以减小误差，但三次未必能互相抵偿，有时仍出现超差，就是说偶然性仍然存在，使我们难以确定结论的正确性。上附图对现场在线核对方法作了分析说明。图中，分站标准表显示与主站显示为两条完全相同的负荷曲线，a、a为一对同步参考点，两点在横轴上相比，延迟一个时间t，在纵轴上相比，是实际误差（图中假设为正误差）。当现场核对两条曲线同

14、时读数计算误差时，得到最下边的一条曲线（实际曲线不连续，假设是连续的），当观测次数足够大，这条曲线的平均值即接近于实际误差。但如果观测次数较小，误差较大的机会就会增加。上述采用多次观测计算平均引用误差的方法的实质还可以用下式来理解:式中，F平均引用误差;Pi第i次自动化观测功率;Poi第i次标准表观测功率读数;PH该路满值功率;P自动化观测功率平均值;Po标准表观测功率平均值，i=1,2,n,为观测次数。最后导出是，自动化观测功率平均值与标准表测试功率平均值相比较计算引用误差，用多次观测取平均值使随机变化的被测功率相对稳定，以改善现场测试的准确度。4.3.2现场核对方法的建议1)复读时间间隔:过去没注意时间间隔，致使有时现场标准表数据变化了，而主站数据还不变化。今按主站数据刷新周期，复读时间间隔采用10s。2)复读次数:过去复读3次，改为5次，如果有疑问，再复读5次，最多20次，计算平均引用误差。因为从数理统计观点看，复读多次取算术平均值可以减少随机因素的影响，使结果接近实际值，附图所示平均误差与实际误差相近，为观测次数极大时的理想情况。但小样本以10-20次为宜，超过20次，对于减小算术平均值的标准偏差，意义不大。上述复读的间隔和次数，至少在同一个现场的