本申请公开了一种电流互感器误差修正方法、系统、计算机设备和介质,涉及电流互感器校准技术领域,本申请采用计及电流周期性的电流互感器误差关系模型,有效地构建电流互感器误差之间的关系,基于线路串并联关系及功率因数角,得到电流互感器相位角之间的关系,通过忽略局部误差的常数补偿方法与粒子群算法结合,提高求解算法的效率并减少损耗电流波动性对误差的应性,通过聚类算法,减少异常数据对误差计算的影响,最后采用加权修正算法,对分时误差结果进行修正,实现对电流互感器在线校准,提高了电流互感器计量准确性,为电力系统安全运行提供了技术支撑。
背景技术
电能计量装置作为重要的量测装置,其不仅涉及电力供应的商业运作,还与电网的稳定性和能源管理密切相关。为此,计量装置测量的准确性成为多方共同关注的焦点。电流互感器作为大电流测量不可或缺的辅助测量装置,其二次侧通过接入测量仪器、继电保护装置或自动设备等元件,确保电力系统的安全运行和电流数据的采集工作。因此,电流互感器精度成为电能计量准确性的重要装置。
电流互感器在线校准与离线校准不同,在线校准是在设备正常运行状态下进行的校准,无需将电流互感器从系统中拆除,也不需要中断电力供应,通过与开口式标准电流互感器对比或者基于历史电力数据计算待测电流互感器的误差。为此,可以将电流互感器在线校准方法分为三类:
(1)基于标准电流互感器的对比法,该方法将开口式的标准电流互感器串联接入到变电站输电线路上,并使用互感器校验仪,通过与开口式标准电流互感器对比,测量待测电流互感器误差。基于标准电流互感器的在线校准原理图如图1所示。
(2)基于外部因素的电流互感器误差波动预测,受外部因素影响(如温度、湿度、电流、电压等)导致电流互感器误差变化,为此通过考虑外部环境与电流互感器误差之间的相关性,从而通过测量外部环境,预测电流互感器的误差。
(3)基于数据驱动的电流互感器误差校准方法,以基尔霍夫电流定律为核心,针对输电线路电流之间的关系性,推导电流互感器误差之间的关系,从而计算电流互感器误差结果。
综上所述,目前电流互感器在线校准主要集中在基于标准电流互感器的对比法,该方法与离线校准原理较为相似,但基于标准电流互感器的对比法,需要进行带电作业,高压作业存在一定的安全风险,同时仍需要花费极大的人力物力在校准作业中。而基于外部因素的电流互感器误差波动预测其主要考虑外部环境对于电流互感器误差的影响,并未考虑电流互感器由于长时间使用导致内部发生的变化,如磁化、绝缘老化等引起的误差积累,无法实现对电流互感器误差的准确计算。而基于数据驱动的电流互感器误差校准能够安全高效地实现校准工作,但仍然存在以下问题:(1)基于基尔霍夫电流定律的电流互感器误差关系求解受电流波动性及其损耗的影响,基于常数补偿粒子群的误差求解方法计算结果与实际误差值存在较大误差;(2)粒子群算法容易陷入局部最优解中,其局部最优解对计算得到的电流互感器误差造成一定影响;(3)常数补偿通过忽略局部误差进而降低损耗电流波动性的影响,却忽略了电流互感器存在误差导致求解与实际结果发生的一定偏离的情况。
实现思路