关口计量综合误差的数据解析探讨

关口计量综合误差的数据解析探讨

摘要：随着发电市场的饱和，各发电企业的实时负荷出现了大幅度的调整，传统的综合误差的估算在实际应用中已显疲态。随着高精度电能表和电能量采集装置的广泛使用，我们可以通过采集装置记录的实时数据进行数学分析得到所需要评估时间段的平均综合误差，满足电力企业对关口计量的监督需求。

关键字：关口计量综合误差数学建模方程组传统的关口计量综合误差测试包括以下三个部分:（1）电能表的误差Rb；（2）CT的合成误差RCT，PT的合成误差RPT；（3）PT二次回路电压降引起的计量误差Rd。通过表达式R=Rb+Rh+Rd（Rh为互感器的合成误差，Rh=RCT+RPT。）得出的R值即为该线路的综合误差。测试出的结果反映的是一个特定负荷下的综合误差值，不具有通用性。此外，传统的该测试方法对试验人员专业素质、设备精度的要求较高，不同负荷下多次测量的工作量大；另外测量过程中容易受到负荷波动性、读数取舍误差、环境等因素的影响。测试结果在精度上也不一定能够得到保证。下面介绍一种通过对数据进行建模解析得到综合误差结果的数学方法供大家参考。在这种综合误差测试中，我们只引入所需要的最后结果R，对Rb、Rh、Rd的值不考虑。现在以某发电厂（装机为3×200MW，以下简称A电厂）的一组原始数据作为分析对象，通过对线路各关口出入电能量分布进行数学建模，解析建模函数（方程组）得到各个关口计量的综合误差R的值。在这里R为时间段的误差平均值，也是一个可以对某个时间段进行综合评估的数值。在理论上，当这个时间段足够小时，R的解值即为是传统测试得出的综合误差值。首先提出一个数学平衡模式：Σ主变高压侧输出电量—升压站损耗电量=Σ线路输出电量……①A电厂的三个主变出口编号分别为：211、212、213，出线编号为：203、204、205，外加启备变209，进出一共7条线路，采用双母线并列运行方式。203+204+205+209+升压站损耗=211+212+213……②（备注：“×××”系列为相应关口一段时间内计量的电量值）现选取A电厂的一组电能量采集装置记录的某月3日至8日的实时数据：（单位：万kWh）时间2032042052092112122134月3日373.887374.083277.9020.098350.384368.998305.0784月4日395.604395.725287.7280.098365.865372.159339.5784月5日381.121381.200263.8730.098325.941346.924351.9754月6日394.791394.875218.8880.101312.660343.031351.5284月7日397.088397.246226.9710.100316.772369.435333.7914月8日407.120407.178260.9270.098362.254355.759355.763表一经负荷曲线观察，这六天中每天运行方式基本相同。对于升压站的损耗，根据相关参数，在这里按照每天1000度计算。

设4月3日到4月8日之间的这段时间内的各线路综合误差不变（实际有变化，但是负荷基本无大波动，运行方式也一致，R值变化非常小），根据《电能计量装置管理规程DL448—91》要求，R∈[-0.5%，0.5%]，由于A厂05年投产，综合误差应该较小，暂以0.2为标准考虑。设203、204、205、211、212、213的综合误差值在这六天之内分别为：a、b、c、d、e、f；其中a、b、c、d、e、f∈[-0.2%，0.2%]。鉴于209的数据太小，误差不考虑。某线路真实电量×（1+该线路综合误差）=该线路表计读数

………③由③可以得出：某线路真实电量=该线路表计读数/（1+该线路综合误差）

………④根据表达式②、④得到一组数学方程：解这个方程组得：a=

0.0846%;

b=

0.0846%;

c=

0.0554%;d=-0.0732%;

e=-0.0777%;f=-0.0733%经验证：a、b、c、d、e、f∈[-0.2%

，0.2%]，没有超出假设限定值。将d、e、f的值带入表达式④求得211、212、213实值为：（单位：万kWh）时间211212213总进线电量4月3日350.641369.285305.3021025.2284月4日366.133372.448339.8271078.4094月5日326.180347.194352.2341025.6084月6日312.890343.298351.7861007.9744月7日317.004369.722334.0361020.7624月8日362.519356.036356.0241074.579表二实际总输出电量为（203+204+205+209+升压站损耗）：（单位：万kWh）时间总出线电量表三4月3日1026.0704月4日1079.2554月5日1026.3934月6日1008.7554月7日1021.5054月8日1075.422通过表三和表四中数据进行计算，得到综合误差为：（单位：万kWh）时间总出线—总进线综合误差表四4月3日0.842+0.0824月4日0.847+0.0784月5日0.785+0.0774月6日0.781+0.0784月7日0.744+0.0734月8日0.843+0.078误差精度分析：①203、204、205表计精度为0.2级（在近期的表计校验中，平均误差在0.1%以内）。②211、212、213、209表计精度为：0.5级（在近期的表计校验中，平均误差在0.2%以内）。在203、204、205、211、212、213数据精度到0.01万kWh。③209的误差取舍中，当209的综合误差为1%（实际应远小于1%），造成的误差为：0.1万kWh×1%=0.001万kWh，可以忽略不计。④由于该电厂总进出电量呈现正向综合误差，升压站的损耗无法直接通过相应的表计计算出来。该厂升压站的损耗主要分布在电能转换成热能（I2R）消耗和噪音消耗，根据最小化损耗运行方式进行估算，即认为三台主变直接供给三条线路；209线路部分忽略；且主变、线路各自三等分负荷，每一相的有效回路直阻为20mΩ（该厂架空线按照0.12Ω/km计）；主变输出平均负荷为170MVA，可以得到各线路每相电流为410A，根据焦耳定律可得该升压站一天的损耗至少为730kWh。以上数据在本文中仅作参考。总结：数据建模方法在关口综合误差上的评估上较传统的误差合并测试法有很大优势，时间段大小可以根据实际需要选取，相邻时间段数据还可以进行迭代运算。但此方法对数据