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[摘要]随着我国变电站自动化技术的快速发展,综合性的自动化变电站开始普及,同时在我国变电站与发电厂的测量远动、保护以及控制系统中都采用了数字化的交流采样测量装置。本文基于对交流采样测量装置工作原理的简要阐述,分析了交流采样测量装置的校验条件与校验方法。
[关键词]交流采样测量装置;工作原理;校验
中图分类号:TM 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)28-0076-01
交流采样测量装置是通过利用交流测量技术的终端设备、厂站测控单元、高压监测设备、保护测量一体化装置等测量控制装置。交流采样测量装置对工频交流电量经过数据的采集、计算、转换、调整成数据信号,然后通讯传送到计算系统。其中,在采样的过程中,每个环节都会出现误差,为确保数据的准确性,就必须要对交流采样测量数据进行校验。但是国家目前尚未有测量装置检定规范,在监管方面也存在着缺陷,数据准确度缺乏统一的标准依据。因此,制定交流采样测量装置校准的规范也是十分有必要的。
一、交流采样测量装置的工作原理
交流采样测量装置是把工频电量电流、电压和频率经过数据采集、计算和转换,调整成数据信号传送到需要的装置上。交流采样是将电流二次电流和二次电压分别经过交流采样测量装置的互感器,转换成为电流和电压信号,通过采样保持器的数据采集,经过A/D转换,形成持续的数字化的交流电压和电流信号,最终转化为计算机CPU能够识别的数字量,再传送给CPU,计算出相关数据进行记忆,再通讯给RTU。在交流采样测量装置自动检验时,一般采取循环的方式确保安全性。另外,对交流采样测量装置收集到的数据和标准装置的数据要保证在同一时间获得。
二、交流采样测量装置的校准条件
(一)环境条件
交流采样测量装置在实际工作中对环境的要求比较严格,通常要求处在十五到三十摄氏度的环境下,并且适度在百分之三十到百分之八十之间,电源频率的偏差要处于额定频率的百分之零点五的范围内,在这样的环境下还需要预处理三十分钟。
(二)校准工作需要的主要设备
校准工作需要以下的主要设备:多电量校准装置、秒表、绝缘电阻表、耐压试验仪等。
(三)设备的要求
1、校準装置的误差要控制在准许误差的三分之一以内,校准装置的最大量程值应高于交流采样测量装置的最大量程。
2、校准装置电流和电压调节器能够平稳的从零调控到标称值。标准装置的电压和电流能够满足分别调控,并且在调控过程中,对任意一个电表的调节,引起其他电表的变动不能超过百分之一。
3、标准装置的稳定值不超过交流采样测量装置准许误差的二十分之一。
4、标准装置要求具备电压和电流的调节功能。
5、标准装置要求具有相应接口,能够对采集信息保存和导出。
三、交流采样测量装置的校验方法
(一)虚负荷检验比较法
在虚负荷校验过程中,标准装置能够提供稳定的电流和电压,在调节细度方面也具有很高的稳定性,这就保证了检验数据的准确性和可靠性,使得与标准装置的数据重复率能够达标,处于标准范围。交流采样测量装置测量的数据和标准装置显示的数据在时间方面的不同可以忽视,在实际的校验过程中,对多个测量点进行操作,能够准确的反映出交流采样装置的误差。
(二)实负荷校验比较法
在实负荷校验过程中,通常是比较负荷点上的误差,在同一时间获得数据时,交流采样测量装置获取数据速度往往比标准装置慢,存在延迟,这样就不能满足同一时间对获取数据比较的规则。因此,在实际比较过程中,往往是对不同时间的数据进行比对。
(三)实负荷校验的时标法和曲线法
在实负荷校验比较法中往往不能够对同一时间的数据进行比较,为了从本质上解决这个问题,人们又研究出了两种新的方法,时标法和曲线法。
1、实负荷校验时标法。交流采样测量装置对各个测量点进行数据获取时,通常获取电压、电流、频率和功率等。在获取数据的那一刻需要标注相应的时间。同样,标准装置在对这些数据进行获取时也要标注上时间,多次进行数据获取,然后取同一时间的数据进行校验比较,这样就能保证对比的数据是在同一时间获取的,满足对比的要求。
2、实负荷校验曲线法。通过交流采样测量装置对测量点的数据获取,记录时间和数据,数据数量要多于二十个,然后在坐标轴上根据时间和数据量画出曲线图。同样的对标准装置也是如此,画出一个曲线图,然后对比两张曲线图,存在的交点就是同一时间的数据。
实负荷校验时标法和曲线法能够有效的获取同一时间的数据进行比较,但是操作比较繁琐,并且在实际应用的技术上还存在一些问题。如采用时标法时,交流采样测量装置的生产商也会把获取的数据标上时间。曲线法中还要对曲线进行更详细的处理等。
四、对交流采样测量装置检验标准规范的看法
(一)关于校验测量点
由于交流采样测量装置获取的功率数据是通过测量电压、电流、频率等数据计算后获取的,功率的误差就被之前测量数据误差所决定。按照标准规范,对测量的电流点可以选择120%的数据点,在交流采样测量装置上可以显示120%的标称值,但是通信系统满码值所对应的标称值无法对120%的电流点进行校验。因此,只能对该点进行投运前校验。
(二)关于实负荷比较校验
在国家规定的校验规范中指出,在线校验就是校验标准装置采集数据与交流采样测量装置在实际校验过程中的数据比较。由于标准装置与交流采样测量装置收据数据有时间差,因此会产生实际的测量误差,不能够对被校验的误差进行测量。在线校验是在交流采样测量装置工作中进行的,所以不能够代替周期校验。
结束语
目前,国家交流采样测量装置的校验工作普及范围不广,没有标准的校验规程。随着自动化技术和通讯技术的不断发展,智能化、数字化、自动化的变电站越来越多,不同的交流采样测量装置也是越来越多,功能就会更加的齐全,收集数据也会更加标准。对目前校验方法存在的问题,相信以后会出现更科学、准确的校验方法。
参考文献
[1] 王丽芳,展宗辉,张慧.交流采样测量装置的现场校验[J].宁夏电力,2010(06).
[2] 张静.交流采样测量装置现场校验有关问题的探讨[J].浙江电力,2012(11).
[3] 阮湘,李孟仪,岑昇.交流采样测量装置校准方法的研究[J].国外电子测量技术,2012(04).
[4] 廖宏林.交流采集装置现场校验方法之探讨[J].沿海企业与科技,2008(10).
[关键词]交流采样测量装置;工作原理;校验
中图分类号:TM 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)28-0076-01
交流采样测量装置是通过利用交流测量技术的终端设备、厂站测控单元、高压监测设备、保护测量一体化装置等测量控制装置。交流采样测量装置对工频交流电量经过数据的采集、计算、转换、调整成数据信号,然后通讯传送到计算系统。其中,在采样的过程中,每个环节都会出现误差,为确保数据的准确性,就必须要对交流采样测量数据进行校验。但是国家目前尚未有测量装置检定规范,在监管方面也存在着缺陷,数据准确度缺乏统一的标准依据。因此,制定交流采样测量装置校准的规范也是十分有必要的。
一、交流采样测量装置的工作原理
交流采样测量装置是把工频电量电流、电压和频率经过数据采集、计算和转换,调整成数据信号传送到需要的装置上。交流采样是将电流二次电流和二次电压分别经过交流采样测量装置的互感器,转换成为电流和电压信号,通过采样保持器的数据采集,经过A/D转换,形成持续的数字化的交流电压和电流信号,最终转化为计算机CPU能够识别的数字量,再传送给CPU,计算出相关数据进行记忆,再通讯给RTU。在交流采样测量装置自动检验时,一般采取循环的方式确保安全性。另外,对交流采样测量装置收集到的数据和标准装置的数据要保证在同一时间获得。
二、交流采样测量装置的校准条件
(一)环境条件
交流采样测量装置在实际工作中对环境的要求比较严格,通常要求处在十五到三十摄氏度的环境下,并且适度在百分之三十到百分之八十之间,电源频率的偏差要处于额定频率的百分之零点五的范围内,在这样的环境下还需要预处理三十分钟。
(二)校准工作需要的主要设备
校准工作需要以下的主要设备:多电量校准装置、秒表、绝缘电阻表、耐压试验仪等。
(三)设备的要求
1、校準装置的误差要控制在准许误差的三分之一以内,校准装置的最大量程值应高于交流采样测量装置的最大量程。
2、校准装置电流和电压调节器能够平稳的从零调控到标称值。标准装置的电压和电流能够满足分别调控,并且在调控过程中,对任意一个电表的调节,引起其他电表的变动不能超过百分之一。
3、标准装置的稳定值不超过交流采样测量装置准许误差的二十分之一。
4、标准装置要求具备电压和电流的调节功能。
5、标准装置要求具有相应接口,能够对采集信息保存和导出。
三、交流采样测量装置的校验方法
(一)虚负荷检验比较法
在虚负荷校验过程中,标准装置能够提供稳定的电流和电压,在调节细度方面也具有很高的稳定性,这就保证了检验数据的准确性和可靠性,使得与标准装置的数据重复率能够达标,处于标准范围。交流采样测量装置测量的数据和标准装置显示的数据在时间方面的不同可以忽视,在实际的校验过程中,对多个测量点进行操作,能够准确的反映出交流采样装置的误差。
(二)实负荷校验比较法
在实负荷校验过程中,通常是比较负荷点上的误差,在同一时间获得数据时,交流采样测量装置获取数据速度往往比标准装置慢,存在延迟,这样就不能满足同一时间对获取数据比较的规则。因此,在实际比较过程中,往往是对不同时间的数据进行比对。
(三)实负荷校验的时标法和曲线法
在实负荷校验比较法中往往不能够对同一时间的数据进行比较,为了从本质上解决这个问题,人们又研究出了两种新的方法,时标法和曲线法。
1、实负荷校验时标法。交流采样测量装置对各个测量点进行数据获取时,通常获取电压、电流、频率和功率等。在获取数据的那一刻需要标注相应的时间。同样,标准装置在对这些数据进行获取时也要标注上时间,多次进行数据获取,然后取同一时间的数据进行校验比较,这样就能保证对比的数据是在同一时间获取的,满足对比的要求。
2、实负荷校验曲线法。通过交流采样测量装置对测量点的数据获取,记录时间和数据,数据数量要多于二十个,然后在坐标轴上根据时间和数据量画出曲线图。同样的对标准装置也是如此,画出一个曲线图,然后对比两张曲线图,存在的交点就是同一时间的数据。
实负荷校验时标法和曲线法能够有效的获取同一时间的数据进行比较,但是操作比较繁琐,并且在实际应用的技术上还存在一些问题。如采用时标法时,交流采样测量装置的生产商也会把获取的数据标上时间。曲线法中还要对曲线进行更详细的处理等。
四、对交流采样测量装置检验标准规范的看法
(一)关于校验测量点
由于交流采样测量装置获取的功率数据是通过测量电压、电流、频率等数据计算后获取的,功率的误差就被之前测量数据误差所决定。按照标准规范,对测量的电流点可以选择120%的数据点,在交流采样测量装置上可以显示120%的标称值,但是通信系统满码值所对应的标称值无法对120%的电流点进行校验。因此,只能对该点进行投运前校验。
(二)关于实负荷比较校验
在国家规定的校验规范中指出,在线校验就是校验标准装置采集数据与交流采样测量装置在实际校验过程中的数据比较。由于标准装置与交流采样测量装置收据数据有时间差,因此会产生实际的测量误差,不能够对被校验的误差进行测量。在线校验是在交流采样测量装置工作中进行的,所以不能够代替周期校验。
结束语
目前,国家交流采样测量装置的校验工作普及范围不广,没有标准的校验规程。随着自动化技术和通讯技术的不断发展,智能化、数字化、自动化的变电站越来越多,不同的交流采样测量装置也是越来越多,功能就会更加的齐全,收集数据也会更加标准。对目前校验方法存在的问题,相信以后会出现更科学、准确的校验方法。
参考文献
[1] 王丽芳,展宗辉,张慧.交流采样测量装置的现场校验[J].宁夏电力,2010(06).
[2] 张静.交流采样测量装置现场校验有关问题的探讨[J].浙江电力,2012(11).
[3] 阮湘,李孟仪,岑昇.交流采样测量装置校准方法的研究[J].国外电子测量技术,2012(04).
[4] 廖宏林.交流采集装置现场校验方法之探讨[J].沿海企业与科技,2008(10).