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摘 要详细介绍了自动化程度较高的电力监测智能仪表交流采样装置的工作原理及特点，并从实用角度介绍了交流采样装置的校验方法及基本误差的计算。通过交流采样装置的运用将大大提高电网的运行水平。
关键词：交流采样；误差；测量；应用
朗读
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0引言
随着电力系统的快速发展，电网容量的扩大使其结构更加复杂，实时监控、调度的自动化显得尤为重要；而在电力调度自动化系统中，电力参数的测量是最基本的功能。如何快速、准确地采集各种电力参数显得尤为重要。
1 交流采样测量装置概述
1.1 交流采样测量装置的定义
交流采样测量装置是将工频电量量值电流、电压、频率经数据采集、转换计算的各电量量值（电流、电压、有功功率、无功功率、频率、相位角和功率因数等）转变为数字量传送至本地或远端的装置。
1.2 交流采样测量装置的性质
交流采样测量装置因其直观的数字显示、准确的测量量值、数字技术的应用已广泛应用于各发供电企业；比较指针式仪表、电量变送器它的数据共享性、较高准确度、数字化数据传送更具有发展空间，更显示其优势性
1.3 交流采样测量装置的特点
交流采样测量装置功能较多、线路比较复杂，有单线路和多线路控制装置之分，多线路控制装置和厂站自动化系统体积较大。因此，全部在试验室进行基本误差检定难度较大，积极开展交流采样测量装置的现场校验是我们工作的重点。
1.4 交流采样测量装置的工作原理
交流采样是将互感器二次电流与电压分别经交流采样测量装置内互感器，再次转换为弱电流及电压信号；通过一个叫采样保持器的元件采集、保存电流、电压信号；经模、数（A/D）变换；通过数据线传送给CPU,计算出电流、电压、电网频率及有功、无功功率等电量并存储在记忆元件中。 交流采样测量装置一般设置了两个端口一个叫测试（或调试）端口，一个叫输出端口，这两个端口与计算机连接可相互交流信息。测试（或调试）端口提供数字信号，便于运行人员监视及技术人员调试使用。输出端口是以特定的通讯方式（我们通常说的规约）经专用电缆将数据信号传送至远端的显示器或计算机上。
1.5 交流采样测量装置的分类
1.5.1 按信号输出到显示器的性质大约可划分为：
交流量值转换为模拟信号
交流量值转换为数字信号。
1.5.2 按对线路的控制状况一般又可分为
单线路控制系统
多线路集中控制系统。
1.5.3 按通讯规约方式一般又可分为：
问、答方式
循环发送方式
1.6 交流采样测量装置的发展
第一阶段
属于初级应用阶段，采用的元件体积较大且比较落后、制造工艺粗糙、运行数据稳定性较差、准确度等级也较低。
第二阶段
发展、成熟阶段。即2000年前后，在这一期间里，新技术、新材料、新工艺被不断采用，使交流采样测量装置在产品质量、精确度等级有了较大提高，运行稳定性也大大提高。对基本误差的调整也从硬件设备转换为软件调整实现。
第三阶段
广泛应用阶段。目前对于发电企业，新建电厂、扩建机组、网络控制室的改造已经越来越多的采用交流采样测量装置读取电測量的数据。
交流采样测量装置的快速发展、应用确实使我们的设备质量、技术水平、运行的稳定性提高了，但对其的技术管理却相对滞后的多。
2 交流采样测量装置的校验
交流采样测量装置将采集到的数据按照一定的规约方式传输到当地监控终端或调度中心，则交流采样测量装置的准确性直接决定着调度中心对发电企业数据的掌握。为保证交流采样测量装置从量值采集至数据显示（不考虑中间过程）的准确、可靠，应对其电測量量值进行规范性校验。
2.1 交流采样测量装置的校验方法
交流采样测量装置的校验有两种校验方法：一种是现场在线（实负荷）校验法；一种是现场离线（虚负荷）校验法。
2.1.1 在线（实负荷）校验
使用标准测量装置对现场运行的交流采样测量装置实施在运行工作状态下的实负荷在线测量比较。这种方法适用于比较当前运行状况时某一点的误差。现场实负荷校验的主要目的是：将标准表接入正在运行的交流采樣测量装置某个回路中，对其进行该运行状况下的量值比较。现场实负荷校验比较的实际上是不同时间的两个电量值。
2.1.2 离线（虚负荷）校验
使用标准校验装置（标准源）对现场运行的交流采样测量装置实施在离线状态下的虚负荷校验。这种方法适用于对新投入运行的交流采样测量装置校验、亦适用于周期校验时对基本误差的全面校验。虚负荷校验的主要目的是：依据规程要求对交流采样测量装置的电量值进行基本误差校验。由于标准设备中使用了平稳的调节细度；稳定性能较高的电流、电压源，使得校验数据的可靠性、重复性能达到较高的置信范围。与计算机连用，可以实现交流采样测量装置基本误差的自动检验。
2.2 原始记录
仪器仪表的检定一般是一具仪器仪表一个原始数据记录，交流采样测量装置已不是以往概念中的单个仪器仪表、单种功能的设备。为了使交流采样测量装置测试数据能统一、科学、规范化、便于实现数据共享，体现交流采样测量装置的特点，原始记录数据的设计模式考虑了下述因素：
2.2.1 标准装置部分参数：原始记录中不仅仅记录交流采样测量装置部分参数，还要求填写部分必要的标准装置参数，如型号、编号、有效期、精确度等级等，保证原始记录的完整性。
2.2.2 准确度等级：目前大量的交流采样测量装置采用了不同电測量不同准确度等级的做法，如EP-IA2000系统：电压、电流量0.2级，功率0.5级，频率0.01HZ。因此原始记录中每一个电測量均需填写准确度等级。
2.2.3 依次记录交流采样测量装置中每一个电測量的误差检验数据：每份原始记录应记录交流采样测量装置中一个回路的电測量误差检验数据(交流采样测量装置中多个回路的应有多份原始记录)，如三相电压（建议记录线电压）、三相电流、有功无功功率、频率、相位、功率因数等。每个电測量误差检验选点应按相应规定进行。
2.2.4 基本误差点：电压：0 、40%Un、80%Un、100%Un、120%Un
电流：0、20%In、40%In、60%In、80%In、100%In、120%In
功率：COSφ=1 0、20%In、40%In、50%In、60%In、80%In、100%In、120%In
COSφ=0.5(L) 40%In、100%In
COSφ=0.5(C) 40%In、100%In
频率：50、50±0.5、50±1、50±2
功率因数：1、0.866（L）、0.5（L）、0.866（C）、0.5（C）
2.2.5 各测试点的数据处理：对于测试结果的处理，有两种方法：1）原始记录中记录标准值和被测试值，不进行误差计算处理；2）根据标准值和被测试值计算出误差。对交流采样测量装置检验规定在记录标准值和被测试值的基础上，计算出电測量每一点的误差。
2.3 基本误差
目前的检定规程中计算误差的方法大体可以归结为两种，一种是使用引用误差，如：指针式仪表的误差计算；一种是使用相对误差，如数字式仪表。交流采样测量装置的误差计算，规定使用引用误差概念计算其误差。
2.3.1电压、电流基本误差E计算:
式中:Vx(Ix)——被测(测量单元显示的)电压(电流)值;
Vi(Ii)——标准电压(电流)显示值;
AF——基准值(一般指被测输入量标称值或量程上限)。
2.3.2有功和无功功率基本误差EP计算:
式中:Px(Qx)——被测有功(无功)功率值;
Pi(Qi)——标准有功(无功)功率值;
AF——基准值(一般指被测输入量标称值或量程上限)"
3)功率因数基本误差EcosU计算:
式中:PFX——被测功率因数值;
PFi——标准功率因数值;
AF——基准值(取值为cosU=1)
4)频率基本误差Ef计算:
式中: fx——被测频率值;
fi——标准频率值;
AF——基准值
3 结束语
现在交流采样测量装置的检测已纳入检修范围, 交流采样装置的运用必将大大提高电网的运行水平。
参考文献:
[1]史旺旺,陈 虹.交流采样的误差分析与补偿 电流与仪表,1999
[2]ＤＬ/Ｔ630-1997.交流采样远动终端技术条件
[3]国家电网公司《交流采样测量装置校验规范》
收稿日期：2011-09-21
作者简介：朱英杰（1977—），女，河北，工程师，机械电子
关键词：交流采样；误差；测量；应用
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0引言
随着电力系统的快速发展，电网容量的扩大使其结构更加复杂，实时监控、调度的自动化显得尤为重要；而在电力调度自动化系统中，电力参数的测量是最基本的功能。如何快速、准确地采集各种电力参数显得尤为重要。
1 交流采样测量装置概述
1.1 交流采样测量装置的定义
交流采样测量装置是将工频电量量值电流、电压、频率经数据采集、转换计算的各电量量值（电流、电压、有功功率、无功功率、频率、相位角和功率因数等）转变为数字量传送至本地或远端的装置。
1.2 交流采样测量装置的性质
交流采样测量装置因其直观的数字显示、准确的测量量值、数字技术的应用已广泛应用于各发供电企业；比较指针式仪表、电量变送器它的数据共享性、较高准确度、数字化数据传送更具有发展空间，更显示其优势性
1.3 交流采样测量装置的特点
交流采样测量装置功能较多、线路比较复杂，有单线路和多线路控制装置之分，多线路控制装置和厂站自动化系统体积较大。因此，全部在试验室进行基本误差检定难度较大，积极开展交流采样测量装置的现场校验是我们工作的重点。
1.4 交流采样测量装置的工作原理
交流采样是将互感器二次电流与电压分别经交流采样测量装置内互感器，再次转换为弱电流及电压信号；通过一个叫采样保持器的元件采集、保存电流、电压信号；经模、数（A/D）变换；通过数据线传送给CPU,计算出电流、电压、电网频率及有功、无功功率等电量并存储在记忆元件中。 交流采样测量装置一般设置了两个端口一个叫测试（或调试）端口，一个叫输出端口，这两个端口与计算机连接可相互交流信息。测试（或调试）端口提供数字信号，便于运行人员监视及技术人员调试使用。输出端口是以特定的通讯方式（我们通常说的规约）经专用电缆将数据信号传送至远端的显示器或计算机上。
1.5 交流采样测量装置的分类
1.5.1 按信号输出到显示器的性质大约可划分为：
交流量值转换为模拟信号
交流量值转换为数字信号。
1.5.2 按对线路的控制状况一般又可分为
单线路控制系统
多线路集中控制系统。
1.5.3 按通讯规约方式一般又可分为：
问、答方式
循环发送方式
1.6 交流采样测量装置的发展
第一阶段
属于初级应用阶段，采用的元件体积较大且比较落后、制造工艺粗糙、运行数据稳定性较差、准确度等级也较低。
第二阶段
发展、成熟阶段。即2000年前后，在这一期间里，新技术、新材料、新工艺被不断采用，使交流采样测量装置在产品质量、精确度等级有了较大提高，运行稳定性也大大提高。对基本误差的调整也从硬件设备转换为软件调整实现。
第三阶段
广泛应用阶段。目前对于发电企业，新建电厂、扩建机组、网络控制室的改造已经越来越多的采用交流采样测量装置读取电測量的数据。
交流采样测量装置的快速发展、应用确实使我们的设备质量、技术水平、运行的稳定性提高了，但对其的技术管理却相对滞后的多。
2 交流采样测量装置的校验
交流采样测量装置将采集到的数据按照一定的规约方式传输到当地监控终端或调度中心，则交流采样测量装置的准确性直接决定着调度中心对发电企业数据的掌握。为保证交流采样测量装置从量值采集至数据显示（不考虑中间过程）的准确、可靠，应对其电測量量值进行规范性校验。
2.1 交流采样测量装置的校验方法
交流采样测量装置的校验有两种校验方法：一种是现场在线（实负荷）校验法；一种是现场离线（虚负荷）校验法。
2.1.1 在线（实负荷）校验
使用标准测量装置对现场运行的交流采样测量装置实施在运行工作状态下的实负荷在线测量比较。这种方法适用于比较当前运行状况时某一点的误差。现场实负荷校验的主要目的是：将标准表接入正在运行的交流采樣测量装置某个回路中，对其进行该运行状况下的量值比较。现场实负荷校验比较的实际上是不同时间的两个电量值。
2.1.2 离线（虚负荷）校验
使用标准校验装置（标准源）对现场运行的交流采样测量装置实施在离线状态下的虚负荷校验。这种方法适用于对新投入运行的交流采样测量装置校验、亦适用于周期校验时对基本误差的全面校验。虚负荷校验的主要目的是：依据规程要求对交流采样测量装置的电量值进行基本误差校验。由于标准设备中使用了平稳的调节细度；稳定性能较高的电流、电压源，使得校验数据的可靠性、重复性能达到较高的置信范围。与计算机连用，可以实现交流采样测量装置基本误差的自动检验。
2.2 原始记录
仪器仪表的检定一般是一具仪器仪表一个原始数据记录，交流采样测量装置已不是以往概念中的单个仪器仪表、单种功能的设备。为了使交流采样测量装置测试数据能统一、科学、规范化、便于实现数据共享，体现交流采样测量装置的特点，原始记录数据的设计模式考虑了下述因素：
2.2.1 标准装置部分参数：原始记录中不仅仅记录交流采样测量装置部分参数，还要求填写部分必要的标准装置参数，如型号、编号、有效期、精确度等级等，保证原始记录的完整性。
2.2.2 准确度等级：目前大量的交流采样测量装置采用了不同电測量不同准确度等级的做法，如EP-IA2000系统：电压、电流量0.2级，功率0.5级，频率0.01HZ。因此原始记录中每一个电測量均需填写准确度等级。
2.2.3 依次记录交流采样测量装置中每一个电測量的误差检验数据：每份原始记录应记录交流采样测量装置中一个回路的电測量误差检验数据(交流采样测量装置中多个回路的应有多份原始记录)，如三相电压（建议记录线电压）、三相电流、有功无功功率、频率、相位、功率因数等。每个电測量误差检验选点应按相应规定进行。
2.2.4 基本误差点：电压：0 、40%Un、80%Un、100%Un、120%Un
电流：0、20%In、40%In、60%In、80%In、100%In、120%In
功率：COSφ=1 0、20%In、40%In、50%In、60%In、80%In、100%In、120%In
COSφ=0.5(L) 40%In、100%In
COSφ=0.5(C) 40%In、100%In
频率：50、50±0.5、50±1、50±2
功率因数：1、0.866（L）、0.5（L）、0.866（C）、0.5（C）
2.2.5 各测试点的数据处理：对于测试结果的处理，有两种方法：1）原始记录中记录标准值和被测试值，不进行误差计算处理；2）根据标准值和被测试值计算出误差。对交流采样测量装置检验规定在记录标准值和被测试值的基础上，计算出电測量每一点的误差。
2.3 基本误差
目前的检定规程中计算误差的方法大体可以归结为两种，一种是使用引用误差，如：指针式仪表的误差计算；一种是使用相对误差，如数字式仪表。交流采样测量装置的误差计算，规定使用引用误差概念计算其误差。
2.3.1电压、电流基本误差E计算:
式中:Vx(Ix)——被测(测量单元显示的)电压(电流)值;
Vi(Ii)——标准电压(电流)显示值;
AF——基准值(一般指被测输入量标称值或量程上限)。
2.3.2有功和无功功率基本误差EP计算:
式中:Px(Qx)——被测有功(无功)功率值;
Pi(Qi)——标准有功(无功)功率值;
AF——基准值(一般指被测输入量标称值或量程上限)"
3)功率因数基本误差EcosU计算:
式中:PFX——被测功率因数值;
PFi——标准功率因数值;
AF——基准值(取值为cosU=1)
4)频率基本误差Ef计算:
式中: fx——被测频率值;
fi——标准频率值;
AF——基准值
3 结束语
现在交流采样测量装置的检测已纳入检修范围, 交流采样装置的运用必将大大提高电网的运行水平。
参考文献:
[1]史旺旺,陈 虹.交流采样的误差分析与补偿 电流与仪表,1999
[2]ＤＬ/Ｔ630-1997.交流采样远动终端技术条件
[3]国家电网公司《交流采样测量装置校验规范》
收稿日期：2011-09-21
作者简介：朱英杰（1977—），女，河北，工程师，机械电子