一种变压器容量测量不确定度评定方法与流程

1.本发明涉及变压器电路系统领域，具体涉及一种变压器容量测量不确定度评定方法。


背景技术：

2.变压器的额定功率指输入到变压器的视在功率值。变压器容量大小决定了变压器的负载能力，同样表示变压器传输电能的大小，因此在电力变压器中承担了很大的作用，是电力变压器重要参数。为确保变压器稳定运行，相关参数的准确测量就显得尤为重要，而相关参数的不确定度评定和表示是测量的基本问题之一。但现在变压器对于容量参数测量不确定度方面的评定方法还是比较欠缺。
3.根据不确定度分析准则《guide to the expression of uncertainty in measurement gum:1999》给出了对于电压器容量不确定度的评定方法。目前研究中对于变压器的容量测量重点是讨论短路阻抗和阻抗这两个关键因素，对这这两个因素进行分析时又需要分析变压器在空载和负载两种状态具体的电路参数。除此之外，对于电力企业而言，仅仅关注这两点是不够的，因为在大电力系统中，对变压器的微小的优化都有可能对于整个电力系统产生巨大的好处。
4.为此，提供了一种变压器容量测量不确定度评定方法，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明所述的一种变压器容量测量不确定度评定方法，明确了各个不确定度的分量对变压器容量测量不确定度评定结果的影响，对进一步提高变压器容量测量不确定度评定结果的准确性具有重要意义，解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.本发明所述的一种变压器容量测量不确定度评定方法，包括以下步骤：步骤s1、建立变压器容量测量的数学模型；步骤s2、根据所述数学模型，计算变压器容量不确定度的各个分量；步骤s3、根据计算得到的变压器容量不确定度的各个分量，计算变压器容量的合成标准不确定度；步骤s4、根据所述变压器容量的合成标准不确定度，计算变压器短路阻抗测量结果的扩展不确定度。
8.优选的，所述数学模型如下式：
[0009][0010][0011][0012]
zk＝uk/ik，
[0013]rk
＝r1+k2r2，
[0014]kθ
＝(t+tb)/(t+t1)，
[0015]
所述数学模型中，u
kb
％为电力变压器阻抗电压标幺值，z为电力变压器绕组阻抗标幺值，r1、r2为绕组电阻，rk为电阻值，ik为数字万用表测量电流值，uk为数字万用表测量电压值，zk为阻抗值，un为常数，t为计算用常数，铜导线取t＝235，铝导线取t＝225，tb为变压器阻抗电压值使用的标准温度，t1为试验时的温度，k为变压器的变压比，k
θ
为温度系数。
[0016]
优选的，计算变压器容量不确定度的各个分量包括以下步骤：计算电力变压器绕组阻抗标幺值z的标准不确定度u(z)；计算电力变压器阻抗电压标幺值u
kb
％的不确定度u(u
kb
％)。
[0017]
优选的，计算电力变压器绕组阻抗标幺值z的标准不确定度u(z)包括以下步骤：计算电阻值rk的标准不确定度分量u(rk)；计算阻抗值zk的标准不确定度分量u(zk)；计算电力变压器绕组阻抗标幺值z的标准不确定度u(z)。
[0018]
优选的，计算电阻值rk的标准不确定度分量u(rk)包括以下步骤：
[0019]
步骤s201、测量n组实验数据并计算平均值，将所述平均值通过贝塞尔公式计算得到实验标准偏差，根据所述实验标准偏差计算绕组电阻r1、r2的标准不确定分量u
a1
，如下式：
[0020][0021][0022]
式中，ri为测量所得的绕组电阻数据值，为绕组电阻的平均值，si(r)为n组实验数据的标准偏差；
[0023]
步骤s202、计算因数字万用表电阻档读数不准引入的标准不确定度分量u
b1
，如下式：
[0024][0025]
式中，a1为数字万用表测量计算精度的允许误差，k1为置信因子；
[0026]
步骤s203、计算因交流输出电压失真度引入的标准不确定度分量u
b2
，如下式：
[0027][0028]
式中，a2为交流输出电压失真度引入的误差，k2为置信因子；
[0029]
步骤s204、计算因环境温湿度引起的电阻测量的不确定分量u
b3
，如下式：
[0030][0031]
式中，a3为环境引入误差，k3为置信因子；
[0032]
步骤s205、根据u
a1
分量、u
b1
分量、u
b2
分量和u
b3
分量合成标准不确定度u(rk)，如下式：
[0033][0034]
优选的，计算阻抗值zk的标准不确定度分量u(zk)包括以下步骤：
[0035]
步骤s301、测量n组实验数据并计算平均值，将所述平均值通过贝塞尔公式计算得到实验标准偏差，根据所述实验标准偏差计算数字万用表电流值ik的标准不确定度分量u
a2
，如下式：
[0036][0037][0038]
式中，ii为测量所得的电流数据值，为电流值的平均值，si(ik)为n组实验数据的标准偏差；
[0039]
步骤s302、计算因电流表读数不准引入的标准不确定度分量u
b4
，如下式：
[0040][0041]
式中，a4为电流表测量计算精度的允许误差，k4为置信因子；
[0042]
步骤s303、计算因交流输出电压失真度引入的标准不确定度分量u
b5
，如下式：
[0043][0044]
式中，a5为交流输出电压失真度的引入误差，k5为置信因子；
[0045]
步骤s304、计算因环境条件温湿度引起的电阻测量的不确定分量u
b6
，如下式：
[0046][0047]
式中，a6为根据测量表的温度系数关系，t℃，m％rh条件下，环境的引入误差；k6为置信因子；
[0048]
步骤s305、根据u
a2
分量、u
b4
分量、u
b5
分量以及u
b6
分量得到数字万用表测量电流值ik的合成标准不确定度u(ik)，如下式：
[0049][0050]
步骤s306、测量n组实验数据并计算平均值，将所述平均值通过贝塞尔公式计算得到实验标准偏差，根据所述实验标准偏差计算数字万用表电压值uk的标准不确定度分量u
a3
，如下式：
[0051][0052]
[0053]
式中，ui为测量所得的电压数据值，为电压值的平均值，si(uk)为n组实验数据的标准偏差；
[0054]
步骤s307、计算因电压表读数不准引入的标准不确定度分量u
b7
，如下式：
[0055][0056]
式中，a7为电压表测量计算精度的允许误差，k7为置信因子；
[0057]
步骤s308、计算因交流输出电压失真度引入的标准不确定度分量u
b8
，如下式：
[0058][0059]
式中，a8为交流输出电压失真度引入的误差，k8为置信因子；
[0060]
步骤s309、计算因环境条件温湿度引起的电阻测量的不确定分量u
b9
，如下式：
[0061][0062]
式中，a9为根据测量表的温度系数关系，t℃，m％rh条件下，环境的引入误差；k9为置信因子；
[0063]
步骤s3010、根据u
a3
分量、u
b7
分量、u
b8
分量以及u
b9
分量得到数字万用表测量电压值uk的合成标准不确定度u(uk)，如下式：
[0064][0065]
步骤s3011、根据标准不确定度u(ik)和标准不确定度u(uk)计算得到阻抗值zk的标准不确定度分量u(zk)，如下式：
[0066][0067]
式中，zk为阻抗值，ik为电流值，uk为电压值，u(ik)为电流值ik的标准不确定度分量，u(uk)为电流值uk的标准不确定度分量，u(zk)为阻抗值zk的标准不确定度分量。
[0068]
优选的，计算电力变压器绕组阻抗标幺值z的标准不确定度u(z)的步骤为：根据电阻值rk的标准不确定度分量u(rk)和阻抗值zk的标准不确定度分量u(zk)计算得到电力变压器绕组阻抗标幺值z的标准不确定度u(z)，如下式：
[0069][0070]
优选的，电力变压器阻抗电压标幺值u
kb
％的不确定度u(u
kb
％)通过如下表达式描述：
[0071][0072]
式中，un为常数，uk为电压值，u(uk)为电压值uk的标准不确定度分量,u(u
kb
％)为电力变压器阻抗电压标幺值u
kb
％的标准不确定度分量。
[0073]
优选的，所述变压器容量的合成标准不确定度通过如下表达式描述：
[0074][0075]
式中，u(sn)为变压器容量的合成标准不确定度，u(z)为电力变压器绕组阻抗标幺值z的标准不确定度分量，u(u
kb
％)为电力变压器阻抗电压标幺值u
kb
％的标准不确定度分量。
[0076]
优选的，所述变压器短路阻抗测量结果的扩展不确定度通过如下表达式描述：
[0077]
u＝ku(sn)，
[0078]
式中，u(sn)为变压器容量的合成标准不确定度，k为包含因子；取k＝2，表示变压器空负载损耗测量的实际值以95％的概率落在有效区间内。
[0079]
本发明的有益效果为：
[0080]
本发明所述的一种变压器容量测量不确定度评定方法，明确了各个不确定度的分量对变压器容量测量不确定度评定结果的影响，对进一步提高变压器容量测量不确定度评定结果的准确性具有重要意义。
附图说明
[0081]
图1为本发明所述的一种变压器容量测量不确定度评定方法的示意图；
[0082]
图2为本发明所述的一种变压器容量测量不确定度评定方法的空载测量等效电路示意图。
具体实施方式
[0083]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0084]
本发明提供的一种变压器容量测量不确定度评定方法，结合图1来说明，包括以下步骤：s1、建立变压器容量测量的数学模型；s2、根据数学模型，计算变压器容量不确定度的各个分量；s3、根据计算得到的变压器容量不确定度的各个分量，计算变压器容量的合成标准不确定度；s4、根据变压器容量的合成标准不确定度，计算变压器短路阻抗测量结果的扩展不确定度。
[0085]
本发明还提供一种实施例，变压器容量测量步骤包括：
[0086]
测量装置布置：变压器容量测量涉及电力变压器阻抗电压标幺值以及电力变压器绕组阻抗标幺值的测量，因此在测量过程中对变压器分空载运行与负载运行两种条件下运行。空载运行下接入电压输出，负载运行下接入测量电流表、电压表、功率表。另外设置测量点布置温度计测量温度，布置湿度计测量湿度。
[0087]
数据测量：建立变压器容量测量的等效电路模型，并按照等效电路模型建立变压器容量测量的数学模型；实验测量中，首先在外部温差保持基本稳定下，接入调速器调频，保证测试过程中频率不发生变动，将变压器空载运行，待电路稳定后接入电流表、电压表和功率表，得到相关空载电路数据数据；相同变压器负载运行，测量相关负载数据。
[0088]
数学模型为负载实验过程中测量电力变压器绕组阻抗表达式，如下式：
[0089][0090][0091][0092]
zk＝uk/ik，
[0093]rk
＝r1+k2r2，
[0094]kθ
＝(t+tb)/(t+t1)，
[0095]
数学模型中，u
kb
％为电力变压器阻抗电压标幺值，z为电力变压器绕组阻抗标幺值，r1、r2为绕组电阻，rk为电阻值，ik为数字万用表测量电流值，uk为数字万用表测量电压值，zk为阻抗值，un为常数，t为计算用常数，铜导线取t＝235，铝导线取t＝225，tb为变压器阻抗电压值使用的标准温度，t1为试验时的温度，k为变压器的变压比，k
θ
为温度系数。
[0096]
计算变压器容量不确定度的各个分量包括以下步骤：计算电力变压器绕组阻抗标幺值z的标准不确定度u(z)；计算电力变压器阻抗电压标幺值u
kb
％的不确定度u(u
kb
％)。
[0097]
计算电力变压器绕组阻抗标幺值z的标准不确定度u(z)包括以下步骤：计算电阻值rk的标准不确定度分量u(rk)；计算阻抗值zk的标准不确定度分量u(zk)；计算电力变压器绕组阻抗标幺值z的标准不确定度u(z)。
[0098]
计算电阻值rk的标准不确定度分量u(rk)包括以下步骤：
[0099]
步骤s201、测量n组实验数据并计算平均值，将平均值通过贝塞尔公式计算得到实验标准偏差，根据实验标准偏差计算绕组电阻r1、r2的标准不确定分量u
a1
，如下式：
[0100][0101][0102]
式中，ri为测量所得的绕组电阻数据值，为绕组电阻的平均值，si(r)为n组实验数据的标准偏差；
[0103]
[0104]
表120组实验数据
[0105]
如表1所示，可知r1的平均值为30.149，r1的平均值为0.040372，通过贝塞尔公式计算后得到实验数据的标准偏差为：
[0106][0107]
因此，测量的标准不确定分量为：
[0108][0109]
步骤s202、计算因数字万用表电阻档读数不准引入的标准不确定度分量u
b1
，由测量仪器数字万用表的使用说明书，在测量r1和r2时，分别采用两个量程档，如下式：
[0110][0111]
式中，a1为数字万用表测量计算精度的允许误差，k1为置信因子；
[0112]
步骤s203、计算因交流输出电压失真度引入的标准不确定度分量u
b2
，交流输出电压的失真度引入的误差a2＝0.005％，假设服从均匀分布，取置信因子如下式：
[0113][0114]
式中，a2为交流输出电压失真度引入的误差，k2为置信因子；
[0115]
步骤s204、计算因环境温湿度引起的电阻测量的不确定分量u
b3
，根据电阻的温度系数关系，25℃，65％rh条件下，环境引入误差为a3＝0.005％，假设为均匀分布，取置信因子如下式：
[0116][0117]
式中，a3为环境引入误差，k3为置信因子；
[0118]
步骤s205、根据u
a1
分量、u
b1
分量、u
b2
分量和u
b3
分量合成标准不确定度u(rk)，如下式：
[0119]
[0120][0121]
计算阻抗值zk的标准不确定度分量u(zk)包括以下步骤：
[0122]
步骤s301、测量n组实验数据并计算平均值，将平均值通过贝塞尔公式计算得到实验标准偏差，根据实验标准偏差计算数字万用表电流值ik的标准不确定度分量u
a2
，如下式：
[0123][0124][0125]
式中，ii为测量所得的电流数据值，为电流值的平均值，si(ik)为n组实验数据的标准偏差；
[0126]
序号ik/a序号ik/a10.076260.076220.074170.074230.076380.075840.075990.075650.0745100.0752
[0127]
表2 10组测量电流值ik数据
[0128]
如表2所示，可知电流平均值为0.075，通过贝塞尔公式计算后得到实验数据的标准偏差为：
[0129][0130][0131]
步骤s302、计算因电流表读数不准引入的标准不确定度分量u
b4
，由测量仪器数字万用表的使用说明书，在测量电流值ik时，分别采用两个量程档，电流表测量计算精度的允许误差a＝0.0002，取置信因子如下式：
[0132][0133]
式中，a4为电流表测量计算精度的允许误差，k4为置信因子；
[0134]
步骤s303、计算因交流输出电压失真度引入的标准不确定度分量u
b5
，交流输出电压的失真度引入的误差a5＝0.005％，假设服从均匀分布，取置信因子如下式：
[0135][0136]
式中，a5为交流输出电压失真度的引入误差，k5为置信因子；
[0137]
步骤s304、计算因环境条件温湿度引起的电阻测量的不确定分量u
b6
，根据测量表的温度系数关系，25℃，65％rh条件下，环境引入误差为a6＝0.005％，假设为均匀分布，取置信因子如下式：
[0138][0139]
式中，a6为根据测量表的温度系数关系，t℃，m％rh条件下，环境的引入误差；k6为置信因子；
[0140]
步骤s305、根据u
a2
分量、u
b4
分量、u
b5
分量以及u
b6
分量得到数字万用表测量电流值ik的合成标准不确定度u(ik)，如下式：
[0141][0142]
步骤s306、测量n组实验数据并计算平均值，将平均值通过贝塞尔公式计算得到实验标准偏差，根据实验标准偏差计算数字万用表电压值uk的标准不确定度分量u
a3
，如下式：
[0143][0144][0145]
式中，ui为测量所得的电压数据值，为电压值的平均值，si(uk)为n组实验数据的标准偏差；
[0146]
序号uk/a序号uk/a18.96168.76128.73578.79938.95588.97648.93398.90358.781108.796
[0147]
表3 10组测量电压值uk数据
[0148]
如表3所示，可知电压平均值为0.075，通过贝塞尔公式计算后得到实验数据的标准偏差为：
[0149][0150][0151]
步骤s307、计算因电压表读数不准引入的标准不确定度分量u
b7
，由测量仪器数字万用表的使用说明书，在测量电压值uk时，分别采用两个量程档，电压表测量计算精度的允许误差a7＝0.0002，取置信因子如下式：
[0152][0153]
式中，a7为电压表测量计算精度的允许误差，k7为置信因子；
[0154]
步骤s308、计算因交流输出电压失真度引入的标准不确定度分量u
b8
，交流输出电压的失真度引入的误差a8＝0.005％，假设服从均匀分布，取置信因子如下式：
[0155][0156]
式中，a8为交流输出电压失真度引入的误差，k8为置信因子；
[0157]
步骤s309、计算因环境条件温湿度引起的电阻测量的不确定分量u
b9
，根据测量表的温度系数关系，25℃，65％rh条件下，环境引入误差为a9＝0.005％，假设为均匀分布，取置信因子如下式：
[0158][0159]
式中，a9为根据测量表的温度系数关系，t℃，m％rh条件下，环境的引入误差；k9为置信因子；
[0160]
步骤s3010、根据u
a3
分量、u
b7
分量、u
b8
分量以及u
b9
分量得到数字万用表测量电压值uk的合成标准不确定度u(uk)，如下式：
[0161][0162]
步骤s3011、根据标准不确定度u(ik)和标准不确定度u(uk)计算得到阻抗值zk的标准不确定度分量u(zk)，如下式：
[0163][0164]
式中，zk为阻抗值，ik为电流值，uk为电压值，u(ik)为电流值ik的标准不确定度分量，u(uk)为电流值uk的标准不确定度分量，u(zk)为阻抗值zk的标准不确定度分量。
[0165]
计算电力变压器绕组阻抗标幺值z的标准不确定度u(z)的步骤为：根据电阻值rk的标准不确定度分量u(rk)和阻抗值zk的标准不确定度分量u(zk)计算得到电力变压器绕组阻抗标幺值z的标准不确定度u(z)，如下式：
[0166][0167]
电力变压器阻抗电压标幺值u
kb
％的不确定度u(u
kb
％)通过如下表达式描述：
[0168][0169]
式中，un为常数，uk为电压值，u(uk)为电压值uk的标准不确定度分量,u(u
kb
％)为电力变压器阻抗电压标幺值u
kb
％的标准不确定度分量。
[0170]
变压器容量的合成标准不确定度通过如下表达式描述：
[0171][0172]
式中，u(sn)为变压器容量的合成标准不确定度，u(z)为电力变压器绕组阻抗标幺值z的标准不确定度分量，u(u
kb
％)为电力变压器阻抗电压标幺值u
kb
％的标准不确定度分量。
[0173]
变压器短路阻抗测量结果的扩展不确定度通过如下表达式描述：
[0174]
u＝ku(sn)＝0.032，
[0175]
式中，u(sn)为变压器容量的合成标准不确定度，k为包含因子；取k＝2，表示变压器空负载损耗测量的实际值以95％的概率落在[y-u,y+u]区间内,即[30.032,29.968]区间。
[0176]
综上，本发明提供的一种变压器容量测量不确定度评定方法，明确了各个不确定度的分量对变压器容量测量不确定度评定结果的影响，对进一步提高变压器容量测量不确定度评定结果的准确性具有重要意义。
[0177]
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

技术特征：
1.一种变压器容量测量不确定度评定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤s1、建立变压器容量测量的数学模型；步骤s2、根据所述数学模型，计算变压器容量不确定度的各个分量；步骤s3、根据计算得到的变压器容量不确定度的各个分量，计算变压器容量的合成标准不确定度；步骤s4、根据所述变压器容量的合成标准不确定度，计算变压器短路阻抗测量结果的扩展不确定度。2.根据权利要求1所述的一种变压器容量测量不确定度评定方法，其特征在于，所述数学模型如下式：学模型如下式：学模型如下式：z
k
＝u
k
/i
k
，r
k
＝r1+k2r2，k
θ
＝(t+t
b
)/(t+t1)，所述数学模型中，u
kb
％为电力变压器阻抗电压标幺值，z为电力变压器绕组阻抗标幺值，r1、r2为绕组电阻，r
k
为电阻值，i
k
为数字万用表测量电流值，u
k
为数字万用表测量电压值，z
k
为阻抗值，u
n
为常数，t为计算用常数，铜导线取t＝235，铝导线取t＝225，t
b
为变压器阻抗电压值使用的标准温度，t1为试验时的温度，k为变压器的变压比，k
θ
为温度系数。3.根据权利要求1所述的一种变压器容量测量不确定度评定方法，其特征在于，计算变压器容量不确定度的各个分量包括以下步骤：计算电力变压器绕组阻抗标幺值z的标准不确定度u(z)；计算电力变压器阻抗电压标幺值u
kb
％的不确定度u(u
kb
％)。4.根据权利要求3所述的一种变压器容量测量不确定度评定方法，其特征在于，计算电力变压器绕组阻抗标幺值z的标准不确定度u(z)包括以下步骤：计算电阻值r
k
的标准不确定度分量u(r
k
)；计算阻抗值z
k
的标准不确定度分量u(z
k
)；计算电力变压器绕组阻抗标幺值z的标准不确定度u(z)。5.根据权利要求4所述的一种变压器容量测量不确定度评定方法，其特征在于，计算电阻值r
k
的标准不确定度分量u(r
k
)包括以下步骤：步骤s201、测量n组实验数据并计算平均值，将所述平均值通过贝塞尔公式计算得到实验标准偏差，根据所述实验标准偏差计算绕组电阻r1、r2的标准不确定分量u
a1
，如下式：，如下式：式中，r
i
为测量所得的绕组电阻数据值，为绕组电阻的平均值，s
i
(r)为n组实验数据的标准偏差；
步骤s202、计算因数字万用表电阻档读数不准引入的标准不确定度分量u
b1
，如下式：式中，a1为数字万用表测量计算精度的允许误差，k1为置信因子；步骤s203、计算因交流输出电压失真度引入的标准不确定度分量u
b2
，如下式：式中，a2为交流输出电压失真度引入的误差，k2为置信因子；步骤s204、计算因环境温湿度引起的电阻测量的不确定分量u
b3
，如下式：式中，a3为环境引入误差，k3为置信因子；步骤s205、根据u
a1
分量、u
b1
分量、u
b2
分量和u
b3
分量合成标准不确定度u(r
k
)，如下式：6.根据权利要求4所述的一种变压器容量测量不确定度评定方法，其特征在于，计算阻抗值z
k
的标准不确定度分量u(z
k
)包括以下步骤：步骤s301、测量n组实验数据并计算平均值，将所述平均值通过贝塞尔公式计算得到实验标准偏差，根据所述实验标准偏差计算数字万用表电流值i
k
的标准不确定度分量u
a2
，如下式：下式：式中，i
i
为测量所得的电流数据值，为电流值的平均值，s
i
(i
k
)为n组实验数据的标准偏差；步骤s302、计算因电流表读数不准引入的标准不确定度分量u
b4
，如下式：式中，a4为电流表测量计算精度的允许误差，k4为置信因子；步骤s303、计算因交流输出电压失真度引入的标准不确定度分量u
b5
，如下式：式中，a5为交流输出电压失真度的引入误差，k5为置信因子；步骤s304、计算因环境条件温湿度引起的电阻测量的不确定分量u
b6
，如下式：式中，a6为根据测量表的温度系数关系，t℃，m％rh条件下，环境的引入误差；k6为置信
因子；步骤s305、根据u
a2
分量、u
b4
分量、u
b5
分量以及u
b6
分量得到数字万用表测量电流值i
k
的合成标准不确定度u(i
k
)，如下式：步骤s306、测量n组实验数据并计算平均值，将所述平均值通过贝塞尔公式计算得到实验标准偏差，根据所述实验标准偏差计算数字万用表电压值u
k
的标准不确定度分量u
a3
，如下式：下式：式中，u
i
为测量所得的电压数据值，为电压值的平均值，s
i
(u
k
)为n组实验数据的标准偏差；步骤s307、计算因电压表读数不准引入的标准不确定度分量u
b7
，如下式：式中，a7为电压表测量计算精度的允许误差，k7为置信因子；步骤s308、计算因交流输出电压失真度引入的标准不确定度分量u
b8
，如下式：式中，a8为交流输出电压失真度引入的误差，k8为置信因子；步骤s309、计算因环境条件温湿度引起的电阻测量的不确定分量u
b9
，如下式：式中，a9为根据测量表的温度系数关系，t℃，m％rh条件下，环境的引入误差；k9为置信因子；步骤s3010、根据u
a3
分量、u
b7
分量、u
b8
分量以及u
b9
分量得到数字万用表测量电压值u
k
的合成标准不确定度u(u
k
)，如下式：步骤s3011、根据标准不确定度u(i
k
)和标准不确定度u(u
k
)计算得到阻抗值z
k
的标准不确定度分量u(z
k
)，如下式：式中，z
k
为阻抗值，i
k
为电流值，u
k
为电压值，u(i
k
)为电流值i
k
的标准不确定度分量，u(u
k
)为电流值u
k
的标准不确定度分量，u(z
k
)为阻抗值z
k
的标准不确定度分量。
7.根据权利要求4所述的一种变压器容量测量不确定度评定方法，其特征在于，计算电力变压器绕组阻抗标幺值z的标准不确定度u(z)的步骤为：根据电阻值r
k
的标准不确定度分量u(r
k
)和阻抗值z
k
的标准不确定度分量u(z
k
)计算得到电力变压器绕组阻抗标幺值z的标准不确定度u(z)，如下式：8.根据权利要求3所述的一种变压器容量测量不确定度评定方法，其特征在于，电力变压器阻抗电压标幺值u
kb
％的不确定度u(u
kb
％)通过如下表达式描述：式中，u
n
为常数，u
k
为电压值，u(u
k
)为电压值u
k
的标准不确定度分量,u(u
kb
％)为电力变压器阻抗电压标幺值u
kb
％的标准不确定度分量。9.根据权利要求1所述的一种变压器容量测量不确定度评定方法，其特征在于，所述变压器容量的合成标准不确定度通过如下表达式描述：式中，u(s
n
)为变压器容量的合成标准不确定度，u(z)为电力变压器绕组阻抗标幺值z的标准不确定度分量，u(u
kb
％)为电力变压器阻抗电压标幺值u
kb
％的标准不确定度分量。10.根据权利要求9所述的一种变压器容量测量不确定度评定方法，其特征在于，所述变压器短路阻抗测量结果的扩展不确定度通过如下表达式描述：u＝ku(s
n
)，式中，u(s
n
)为变压器容量的合成标准不确定度，k为包含因子；取k＝2，表示变压器空负载损耗测量的实际值以95％的概率落在有效区间内。

技术总结
本发明公开了一种变压器容量测量不确定度评定方法，包括以下步骤：步骤S1、建立变压器容量测量的数学模型；步骤S2、根据所述数学模型，计算变压器容量不确定度的各个分量；步骤S3、根据计算得到的变压器容量不确定度的各个分量，计算变压器容量的合成标准不确定度；步骤S4、根据所述变压器容量的合成标准不确定度，计算变压器短路阻抗测量结果的扩展不确定度。本发明明确了各个不确定度的分量对变压器容量测量不确定度评定结果的影响，对进一步提高变压器容量测量不确定度评定结果的准确性具有重要意义。具有重要意义。具有重要意义。


技术研发人员：王飞风 李泰霖 蒋圣超 卓浩泽 王斌 吕泽承 裴云庆 田树军 蒙国斌 罗素琳
受保护的技术使用者：广西电网有限责任公司电力科学研究院
技术研发日：2023.05.06
技术公布日：2023/8/16