[发明专利]一种绝对相序测量系统及方法

权利要求书

1.一种绝对相序测量系统，其特征在于：包括用于获取变电站母线相电压数据及母线各相相序名称的基准测量装置、用于获取变电站供电范围内支线相电压数据的测量终端、与基准测量装置通信连接用于存储母线相电压数据及母线各相相序名称的服务器，测量终端通过无线通信网与服务器连接，用于从服务器获取母线相电压数据及母线各相相序名称，并根据支线相电压数据、母线相电压数据及母线各相相序名称来确定支线各相的相序名称，基准测量装置包括与用于采集母线相电压的第一电压采集模块、与第一电压采集模块连接的第一单片机、分别与第一单片机连接的第一GPS时钟模块和通信模块，第一GPS时钟模块在每个特定的UTC时间点均向第一电压采集模块发送1PPS脉冲信号作为触发信号，第一电压采集模块根据触发信号启动，连续采集多个母线的相电压周波波形，第一单片机根据采集的相电压周波波形计算出母线各相电压的有效值、频率及相位角，并将每次电压采集时刻及计算结果作为母线相电压数据，通过通信模块上传至服务器；

绝对相序测量方法包括如下步骤：

A、根据变电站主设备的相序或者母线各相的相色标识牌确定母线各相的相序名称；

B、每个特定的UTC时间点到来时，第一电压采集模块连续采集母线多个相电压周波波形，某个特定的UTC时间点到来时，第二电压采集模块连续采集支线多个相电压周波波形；

C、根据采集的母线相电压周波波形，计算母线各相电压的有效值、频率fs及相位角，并将计算结果、对应的电压采集时刻Ts，结合母线各相的相序名称，组成一维数组Ps[8]＝{Ts,fs,Usa,Φsa,Usb,Φsb,Usc,Φsc}作为基准数据上传至服务器，其中，Ts为电压采集时刻，fs为母线电压频率，Usa为母线A相电压有效值，Φsa为母线A相相位角，Usb为母线B相电压有效值，Φsb为母线B相相位角；Usc为母线C相电压有效值，Φsc为母线C相相位角；

D、服务器将接收到的n个一维数组按接收时间依次存储，形成阵列Ps[n][8]＝{Tsn,fsn,Usan,Φsan,Usbn,Φsbn,Uscn,Φscn}，其中，Tsn为第n个电压采集时刻，fsn为第n个电压采集时刻对应的母线电压频率，Usan为第n个电压采集时刻对应的母线A相电压有效值，Φsan为第n个电压采集时刻对应的母线A相相位角，Usbn为第n个电压采集时刻对应的母线B相电压有效值，Φsbn为第n个电压采集时刻对应的母线B相相位角；Uscn为第n个电压采集时刻对应的母线C相电压有效值，Φscn为第n个电压采集时刻对应的母线C相相位角；

E、根据采集的支线相电压周波波形，计算支线各相电压的有效值、频率ft及相位角，并将结算结果与对应的电压采集时刻Tt组成一维数组Pt[8]＝{Tt,ft,Ut1,Φt1,Ut2,Φt2,Ut3,Φt3}作为测量数据保存在本地，其中，Tt为电压采集时刻，ft为支线电压频率，Us1为支线第一相电压有效值，Φs1为支线第一相相位角，Us2为支线第二相电压有效值，Φs2为支线第二相相位角；Us3为支线第三相电压有效值，Φs3为支线第三相相位角；

F、从服务器上获取电压采集时刻相同时对应的基准数据，并将测量数据与基准数据进行比较，具体为：

F1、当基准数据中A、B、C三相电压相位角之差在120°±ε范围内时，表明母线相电压采集正常，进入步骤F2，其中，ε为三相交流电压中性点偏移引起的相电压相位差容许偏离值，取值范围为ε≤15°；

F2、判断ft＝fsm是否成立，若是，表明支线与母线属于同一交流同步电网，进入步骤F3；

F3、判断ΔΦ＝arccos[cos(Φti-Φsjm+θ)]≤δ是否成立，若是，确定Φti所对应的支线3的相序名称与此时Φsjm所对应的母线1的相序名称相同，并将确定的相序名称输出，否则，输出相序不同步信息，其中，m＝1,2,…,n，i＝1,2,3，j＝a,b,c，θ为母线电压采集点与支线采集点之间的电压转换设备的接线组别差异导致的相位差补偿值，δ的取值由基准测量装置和测量终端的本身误差、电压变换设备的误差、母线电压采集点与支线电压采集点之间的线路长度共同决定。