关口计量综合误差的数据解析探讨

　　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R_b；（2）CT的合成误差R_CT，PT的合成误差R_PT；（3）PT二次回路电压降引起的计量误差R_d。通过表达式R=R_b+R_h+R_d（R_h 为互感器的合成误差， R_h=R_CT+R_PT。）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 R_b、R_h、R_d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……①

　　A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）

　　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）

　　实际总输出电量为（203+204+205+209+升压站损耗）：（单位：万kWh）

　　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）

　　误差精度分析：① 203、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）。② 211、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。③ 209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。但此方法对数据采集的精度和采集时间段内的运行方式一致性要求较高，因而也存在一些局限性。如果选取的数据组时间跨度较大，其间运行方式有很大变化，这样通过数据建模解析出来的数据将会与真实误差数据有很大的偏差，因此建议数据采集时间段应该尽量缩小，这样得出的数据精度才有意义。

　　参考文献：

　　《电能计量装置管理规程DL448—91》