测量误差

为提高保护测量回路可靠性和保证电力系统安全运行，须及时解决保护装置的测量误差问题。针对保护测量回路，构建了基于因子分析与统计学技术的误差评估方法。该方法基于三相数据间具有线性强相关性的基本原理，对保护测量回路获取的三相电流进行了因子分析，构建了误差启动判据；基于因子分析的结果，采用统计学技术中的3种经典统计量和控制阈值实现了误差源定位，达到了误差小于5%的评估精度。仿真结果证明了基于因子分析与统计学技术的保护测量回路误差评估方法的有效性与准确性。

目前，在线路的运行中都是靠人工对接地电阻进行测量。在经济方面，需要耗费大量的人力物力。在技术方面，目前常用的测量方法有两种，分别是三极法和钳表法。虽然采用三极法具有准确度较高的优点，但在山区由于土壤电阻率高、接地射线长、伸展范围大还有地形复杂等，输电线路接地装置的测量引线达不到规程要求的接地极长度，使测量数据的准确度受到影响。采用钳表法测量杆塔接地电阻是对传统接地电阻测量方法的一大改进，它的突出优点是测量时不必布置电流极和电压极引线，不用外加电源，只要用钳表夹住线路杆塔接地引下线，就能测接地电阻。钳表法测量的结果会引入一定的原理性误差（钳表法增量），计算表明不同的杆塔接地电阻、避雷线形式、避雷线长度及测量频率等都可能会对钳表法的测量误差产生一定的影响。 为了解决防盗和接地引下线的可靠连接问题，有些供电公司对接地线连板的螺栓已经都改为直接焊接，而上述两种方法测试时均要求打开接地线与杆塔的连接，这种焊接接地螺栓的方法使三极法和钳表法的测量遇到很大的困难。 本项目成果改善目前对输电线路接地系统的测量和评价方法。用以远程快速测量塔体及接地体阻值，大大减少丁测试人员进行实地测量的工作量。

根据8/20μs雷电流的特性，在分析Rogowski线圈测量原理的基础上，结合对其动态特性的仿真，得出长方形骨架截面比圆形骨架截面误差更小的结论。并设计了骨架截面宽长比为4的自积分Rogoswki线圈，较好的满足了自积分式Rogoswki线圈测量精度的要求，证明了Rogoswki线圈适合于对快速变化的大幅值雷电流的测量。最后分析了造成Rogoswki线圈测量误差的主要原因。

目前，电力系统中光缆故障定位定位主要采用的是OTDR（Optical Time Domain Reflectometer,光时域反射仪）技术。但当光缆发生故障时，该技术只能检测出OTDR测量点与故障点的光纤距离。同时，OTDR器件本身就存在测量误差，更加加大了故障点精确定位的准确度。本文针对OTDR测量缺陷问题，提出一种基于SVM多分类的OTDR曲线数据分析方法，实现对OTDR曲线特征的分类。实验分析表明，该分类方法能准确地分析出OTDR曲线中的各个故障点，分类速度相比于BP神经网络方法提高了139.23%，分类精度高达98.56%。有效地解决了分类精度低，分类速度慢的问题。

电网现场电能表计、测控（RTU）&保护装置、合并单元等是保障电网安全经济运行的重要电测设备，各类应用系统采集终端，共同构成了电力系统测量网，是电力大数据的信息之源。对这些设备进行各类误差校验、参数测试/分析、回路检查的各类便携式测量仪统称为交流电参量测量仪，是保障上述设备准确测量、可靠运行的重要运维工具、坚实基础，测量仪理应有更高的技术要求，它代表着中国仪器仪表技术水平。 项目标准建立了交流电参量现场测量仪系列产品标准体系，完善或修订了电能表验收标准，填补了新型电能表及无功电能表标准空白。项目相关成果包括授权发明专利11项，实用新型专利2项；学术论文13篇，其中SCI/EI论文7篇。以本项目标准为核心的科技成果获省部级一等奖3项。其主要创新： 1）创新建立测量仪标准体系：以“总规范+分规范+专用规范”三层架构为组织，分层构建全信号、全系列、多专业电测量仪统一标准体系，实现电力测量仪标准体系科学有机统一。 2）创新制定测量仪现场测量性能技术指标体系。基于大量反复试验、制定涵盖严酷环境及复杂工况各类关键指标50余项、验证点600多个，解决繁杂多参数技术指标构建及现场应用难题；通过电参数算法模型及相应仿真，创新提出数字化测量误差限值表示方法，解决制约数字化应用关键难题。 3）创立数字化测量仪量值溯源体系。基于标准表源比较法误差校准理论，创新提出数字化计量校准理论及系列校准方案，使数字化计量“溯源”归一到模拟“量传/溯源系统”中，实现模溯源链路统一，简化电测计量体系，节约计量管理成本。 经济效益：标准形成各类技术文件，直接作用于企业生产经营各个环节，产生“生产力”；标准使产品电磁兼容性提高，现场调试、稽查作业更加突出，三年挽回电量损失1.2亿千瓦时；数字化设备参数标准化，杜绝了数字化计量系统参数配置差错导致线损异常事件发生，智能变电站运行更加可靠；标准促进产品系列化，结构模块化，生产厂家降低成本35%，新型测量仪产品市场规模超过15亿元，产品品质提升、竞争力增强出口至欧亚多国，著名测量仪、电表厂商新增销售额3.0152亿元、利润4194万元，对社会产值贡献突出。 社会效益：标准推动电力监测设备技术更加完善，现场性能更加突出，电网运行更加稳定可靠。确保电量器具准确、贸易公平公正。数字化技术标准极大促进了数字计量技术发展，推动智能变电站建设。健全先进标准体系，也推动中国电测仪表技术及检测装备、元器件配套产业化发展。

本项目建立了复合型主配压阀结构模型，实现了主配压阀和分段关闭一体化控制，大幅提高机组调节响应速度，有效提高电网电能质量。提出工字形窗口节流控制方法，降低了控制过程中的液压冲击，解决主配压阀控制稳定性难题。3.提出锥面感应非接触位移检测方法，解决了主配振动、阀芯旋转、传感器磨损引起的测量误差等难题，延长了设备使用寿命及维护周期。效果:实现了满足特大型水轮机调速系统主配压阀高响应速度、高稳定性、高可靠性的控制目标，得到实际应用和有效验证，从根本上解决了主配压阀影响水电站和电力系统稳定运行的问题。知识产权:申请5项发明专利(4项已授权)、3项实用新型专利(均已授权);核心期刊发表论文6篇。

电子皮带秤的计量数据作为企业内部的经济核算或企业之间贸易结算的时候，它必须按照JJG195-2002国家计量检定规程的要求定期进行检定。目前电子皮带秤的校验方法主要分为实物校验和模拟载荷校验，但是这些方法的校验装置都较庞大，校验过程费工、费时，而且都无法进行在线校验，也无法及时发现和消除电子皮带秤在进行散状物料输送计量时的皮带张力、跑偏、过程撒料等动态因素对测量误差造成的影响。因此如何方便快捷地对现场的皮带秤以及仪表参数进行校验，提高测量精度，一直以来是皮带秤领域关心的主题。此外在目前智能化电厂建设热议话题中，如何实现皮带秤运行精度实时监测与自动远程校验，也正在作为智能化煤场建设基础，进一步挖掘节能空间，提高电厂效益的一部份，引起人们的重视、研究与探索。 为此，浙能温州发电有限公司在浙能集团的支持下，率先进行了科技立项，联合浙江省计量研究院等单位，开展了《电子皮带秤在线远程自动校验及诊断系统的研究与开发》项目的研究，以消除外界因素造成电子皮带秤测量误差，实现皮带秤运行精度实时监测、在线自动校验，从而提高皮带秤长周期运行的准确性、稳定性和可靠性，减少皮带秤测量误差带来的节能损失。

在配电系统状态估计中，一方面众多网络设备难以完全监控导致量测数据不足，另一方面，频繁的拓扑切换亟须开发高效的算法。因此，提出了一种配电网拓扑辨识的加权最小绝对值状态估计方法。首先，对传统基于线性规划的加权最小绝对值状态估计方法进行改进，以提高计算效率；其次，在重新制定的加权最小绝对值状态估计方法中加入补充变量和约束，以适应拓扑辨识问题，形成了一个基于混合整数线性规划的加权最小绝对值状态估计方法；最后，4个算例系统的仿真结果验证了所提方法在不同数量的实时测量、高伪测量误差、被坏数据破坏的测量以及未知支路状态场景下的优异性能。

随着氧化锌避雷器（MOA）在电力系统中的广泛应用，及时获知MOA的运行状态，对MOA进行阻性电流带电测试具有越来越重要的意义。现有的避雷器带电测试仪电压量获取一般有从电压互感器二次侧获取和利用感应板获取两种方式。从电压互感器二次侧获取电压信号，存在误碰端子导致运行中的电压互感器短路，引起保护误动造成大面积停电事故的风险。感应板测量方法则受电场干扰很大，通常稍微移动位置或者角度就会直接导致结果严重超标，测量误差无法满足试验要求。我们设计了一种新型的无线测量电压相位的仪器，既避免了PT端子箱接取二次电压，又能在技术上消除周围电场的干扰，在降低测量风险的同时大幅提高了测量精度。该项目于2015年通过了长沙理工大学、湖南省电力公司专家组成的专家组的验收，该仪器获得了国家发明专利。

本项目采用安装定位调整技术首次在大型齿轮齿条爬升式垂直升船机的成功应用，基本解决了齿条、螺母柱及其二期埋件群高精度安装的施工难题，探索出了齿条、螺母柱及埋件群精确、快速、定位调整安装及变形控制方法。测量投点调控技术的成功应用，从根本上解决了使用全站仪时多次校核的整端，同时也基本解决了因存在盲区导致控制点移位而引起的累计误差增加及大角度下测量误差过大问题。采用电磁波测距高程传递法，操作简单，作业人员少，速度快，工效高（比传统的高程传递法高5倍），从根本上解决了测量高程传递的局限性，不受高度限制可一次性传递到位；实现了高精度测量控制，比传统的高程传递法（钢尺传递法）精度提高了2-3倍。辅助测量装置的成功应用，彻底解决了因建筑物高而无法精密测量高部位高程的技术难题，基本解决了因现场条件差而无法为金属结构安装过程中提供稳固测量基准位置的难题，且大大提高工作效率，节约了生产成本。 齿轮齿条爬升式垂直升船机齿条、螺母柱及其埋件安装施工工法采用专用调整工装及投点调控技术，解决了安装单元精确快速定位及避免调整后的反弹这个关键复杂技术难题，优质高效完成了三峡升船机齿条螺母柱及其埋件安装。目前国内大型、巨型水电站升船机建设处于高峰期，应用前景广阔，目前向家坝升船机已成功应用该技术。可广泛在行业全面推广应用。