电能计量装置及其带电校验关键技术研究与应用
发布时间: 2021-10-10
来源: 科技服务团
基本信息
电能计量装置的准确性、可靠性和稳定性是电力系统安全稳定运行的保障。电能计量装置主要包括互感器、电能表等。目前针对互感器、电能表等计量装置的校验方式普遍为停电状态下的校验。这种方式操作复杂,不利于设备的最优化利用,也无法及时发现设备缺陷,一旦出现故障,将会造成较大的损失。因此,开展电能计量装置及其带电校验技术研究与工程应用,对推动我国智能电网的快速建设和发展具有重要意义。
本项目在国家自然科学基金、国家电网公司科技项目及其他企业项目等资助下,针对电能计量装置及其带电校验技术进行了研究,设计了现场强电磁干扰下的高精度传感元件,提出了谐波干扰及频率波动影响下的高精度数字信号处理算法,研制了高精度电子式互感器,构建了电能计量装置在线校验平台,从软件算法及硬件构成上取得了一系列创新。主要技术内容及创新成果如下:
1)首次提出了基于双线圈互校正方法的高精度电流测量技术及基于环形电场耦合结构的光学电压测量技术,提升了电流/电压测量的准确度及温度稳定性;针对传感器输出信号需要积分的情况,提出了两种高精度数字积分器,大大提高了积分环节的准确度和可靠性。
2)首次提出基于主副线圈相互校准的电流在线测量方法,可实现一次电流的准确在线获取。提出的气隙校正方法可有效降低现场在线校验时气隙干扰的影响,保证在线校验的准确度。
3)首次提出了采用SF6标准电容器与遥控升降装置协同的电压在线测量方式,解决了在线接入高压线路的技术难题,有效提高了现场带电校验结果的准确度和安全性。
4)开发了电能计量装置在线校验平台,针对不同场合设计了多种型号互感器在线校验系统,准确度均优于***级。制定了现场带电情况下在线校验的操作规范,攻克了带电情况下互感器的高精度在线校验技术难题。
项目成果可有效提升电子式互感器长期运行时的性能,简化互感器、电能表等计量装置的检修流程,降低停电检修造成的不便和损失,提高计量装置运行稳定性及可靠性。本成果授权发明专利18项,实用新型14项,专利转化6项,出版“十三五”规划教材1部,发表高水平论文43篇,获得中国电子学会科技进步三等奖1项。
本成果在中国电力科学研究院有限公司、武汉格蓝若等多家电力企业得到应用,有效降低了检修成本,提高了产品性能,保障了电网安全运行。本项目研究的同时,培养了多位博士、硕士及科研骨干,取得了显著的经济和社会效益。