一种变压器测试仪不确定度评定方法和系统与流程

1.本发明属于测量设备领域，尤其涉及一种变压器测试仪不确定度评定方法和系统。


背景技术：

2.变压器空负载损耗、容量及短路阻抗的分析主要靠测量值的量取，而测量值不是一个准确的数字，具有不确定性的特点。这种不确定性界限有多宽是与试验装置的质量水平，特别是测量系统、操作人员的技能和试品、测量难度等有关。gb1094.1-2013第10章给出了试验验证变压器规定损耗参数的允许偏差。而国家标准gb20052—2013《三相配电变压器能效限定值及能效等级》中3级能效限定值要求是需要达到的保证值。对上述损耗测量试验各项相应的系统误差分析可见，仅主要考虑测量设备的系统性因素，在常规的测量条件下，最终校准到参考温度下负载损耗测量不确定度就达到了2.9%，实际上由于温度测量及人员技术水平等随机因素不同此值会更大，在这样的情况下，对于更进一步的变压器高精度测量，降低负载损耗不确定度就显得尤为重要和迫切。并且这类不确定度的分析有助于相关实验室合理评估自身的检验能力，准确评判所检验样品的结果，为市场监督管理系统的监督抽查、仲裁判定提供可靠的数据支持，从而尽可能减少或者避免对所检样品的误判，为解决试验纠纷提供有力支持。
3.同时，实际应用中变压器测量不确定度的评定和预测结果，能够实时有效的反映测量系统的最新状态，使变压器测量不确定度评定结果更加科学合理，提高产品检验结果的可靠性。因此，变压器高精确测量方法与变压器参数测量仪不确定度评定方法的研究对于变压器测量研究十分重要。


技术实现要素：

4.为了解决或者改善上述问题，本发明提供了一种变压器测试仪不确定度评定方法的加工方法，具体技术方案如下：本发明提供一种变压器测试仪不确定度评定方法，包括：建立基于测量不确定度表示指南的第一评定函数；根据测量仪的测量对象，确定不确定度来源；根据所述不确定来源修正所述第一评定函数得到第二评定函数；基于所述第二评定函数和最大熵测量不确定度的贝叶斯评估方法，得到用于评定测试仪不确定度的第三评定函数。
5.优选的，所述测量仪的测量对象包括空负载损耗、容量和短路阻抗；所述不确定度来源包括变压器环境参数、电压波形参数、绕组电压电流值、测量用电压电流互感器不确定度和标准不确定度；对应的，所述根据测量仪的测量对象，确定不确定度来源，包括：根据所述测量仪的测量对象，选择至少一种所述不确定度来源。
6.优选的，所述根据所述测量仪的测量对象，选择至少一种所述不确定度来源，包括：根据变压器的属性和所述测量仪的测量对象，选择至少一种所述不确定度来源。
7.优选的，所述变压器的属性包括适用场景；对应的，所述根据变压器的属性和所述
测量仪的测量对象，选择至少一种所述不确定度来源，包括：根据所述适用场景，选择并赋予所述不确定度来源对应的权值，所述权值用于修正所述第一评定函数得到第二评定函数。
8.本发明提供一种变压器测试仪不确定度评定系统，包括：第一单元，用于建立基于测量不确定度表示指南的第一评定函数；第二单元，用于根据测量仪的测量对象，确定不确定度来源；第三单元，用于根据所述不确定来源修正所述第一评定函数得到第二评定函数；第四单元，用于基于所述第二评定函数和最大熵测量不确定度的贝叶斯评估方法，得到用于评定测试仪不确定度的第三评定函数。
9.优选的，所述测量仪的测量对象包括空负载损耗、容量和短路阻抗；所述不确定度来源包括变压器环境参数、电压波形参数、绕组电压电流值、测量用电压电流互感器不确定度和标准不确定度；对应的，所述根据测量仪的测量对象，确定不确定度来源，包括：根据所述测量仪的测量对象，选择至少一种所述不确定度来源。
10.优选的，所述根据所述测量仪的测量对象，选择至少一种所述不确定度来源，包括：根据变压器的属性和所述测量仪的测量对象，选择至少一种所述不确定度来源。
11.优选的，所述变压器的属性包括适用场景；对应的，所述根据变压器的属性和所述测量仪的测量对象，选择至少一种所述不确定度来源，包括：根据所述适用场景，选择并赋予所述不确定度来源对应的权值，所述权值用于修正所述第一评定函数得到第二评定函数。
12.本发明的有益效果为：建立基于测量不确定度表示指南的第一评定函数，能够符合当前主流的判断标准，提高评定结果的接受程度；根据测量仪的测量对象，确定不确定度来源；根据所述不确定来源修正所述第一评定函数得到第二评定函数，可以提高评定结果的准确度；基于所述第二评定函数和最大熵测量不确定度的贝叶斯评估方法，得到用于评定测试仪不确定度的第三评定函数，能够进一步提高评定结果的准确度。
附图说明
13.图1是根据本发明的变压器测试仪不确定度评定方法的示意图；图2是根据本发明的变压器测试仪不确定度评定系统的示意图。
14.主要附图标记说明：1-第一单元，2-第二单元，3-第三单元，4-第四单元。
具体实施方式
15.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。
16.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
17.还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的
而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
18.还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
19.为了解决或者改善变压器测试仪不确定度的问题，提出如图1所示的一种变压器测试仪不确定度评定方法，包括：s1、建立基于测量不确定度表示指南的第一评定函数；s2、根据测量仪的测量对象，确定不确定度来源；s3、根据所述不确定来源修正所述第一评定函数得到第二评定函数；s4、基于第二评定函数和最大熵测量不确定度的贝叶斯评估方法，得到用于评定测试仪不确定度的第三评定函数。
20.如何合理、客观地评价测量精度，一直是测量科学与计量实践的重要组成部分。不同的领域和场合，表示测量结果质量的术语或说法有很多种，实践中应用最多的是测量误差和测量不确定度。随着测量不确定度表示指南(guide to me expression of uncertainty inmeasurement，gum)的颁布实施及其20余年取得的积极成效，尤其得到各国家物理实验室和计量研究机构的认可，测量不确定度替代测量误差来表征测量结果的精度已成为学术界的广泛共识。基于测量不确定度表示指南gum，建立第一评定函数/评定模型。可以提供前期的、基础的测试仪不确定度评定公式/函数，对待评定的测试仪进行不确定度的判断。
21.根据测量仪的测量对象可以包括很多种，例如电压、电流、电容、阻抗等内容；针对不同的测量对象，测量仪的测量原理不一样，同时，不同的测量对象本身受到外部影响的因素也不同。根据测量仪的测量对象，可以结合经验总结或者实验结果确定不确定度来源。
22.根据所述不确定来源修正所述第一评定函数得到第二评定函数。具体包括：在测量不确定度表示指南的基础上，附加测量对象作为修正参数，修改第一评定函数的参数、增加或者减少函数，可以提高评定的准确度。
23.最大熵测量不确定度的贝叶斯评估方法：利用最大熵原理，求解出样本信息的概率密度函数；然后结合先验信息，采用贝叶斯评估方法，得到后验信息的概率密度函数；最终计算出测量结果的不确定度。
24.通过第二评定函数，可以修改先验信息，也可以修改概率密度函数或者后验信息的概率密度函数。具体是先基于最大熵测量不确定度的贝叶斯评估方法获取基础的概率密度函数、先验信息和后验信息的概率密度函数，然后根据第二评定函数的公式本身或者函数结果，修改概率密度函数、先验信息和后验信息的概率密度函数中的系数、常数等。通过该方式得到的第三评定函数，可以用于评定测试仪不确定度。
25.所述测量仪的测量对象包括空负载损耗、容量和短路阻抗；所述不确定度来源包括变压器环境参数、电压波形参数、绕组电压电流值、测量用电压电流互感器不确定度和标准不确定度；对应的，所述根据测量仪的测量对象，确定不确定度来源，包括：根据所述测量仪的测量对象，选择至少一种所述不确定度来源。
26.变压器是电力系统中的重要组成部件。因此，正确的测量变压器的各种参数，对于维护电网的温度意义重大。测量仪的测量对象包括空负载损耗、容量和短路阻抗。主要原因在于空负载损耗、容量和短路阻抗这几个参数对于变压器比较重要，且对于测量结果准确度的要求高。
27.不确定度来源，即被认为会导致测量结果的不确定度高的原因/要素。具体包括变压器环境参数、电压波形参数、绕组电压电流值、测量用电压电流互感器不确定度和标准不确定度。其中，变压器环境参数包括变压器的工作环境，具体为温度、湿度等要素。电压波形参数包括电压波形畸变、频率波动等要素。绕组电压电流值包括绕组电压和绕组电流。测量用电压电流互感器不确定度包括测量用电压互感器、电流互感器的不确定度，可以为预设值。标准不确定度为标准互感器和校验仪的不确定度，可以为预设值。
28.通过采集对应不确定度来源的历史数据和实时数据，并结合第一评定函数和/或第二评定函数和/或第三评定函数，可以用于修正第一评定函数和/或第二评定函数和/或第三评定函数，提高最终评定不确定度的精度。
29.所述根据所述测量仪的测量对象，选择至少一种所述不确定度来源，包括：根据变压器的属性和所述测量仪的测量对象，选择至少一种所述不确定度来源。
30.所述变压器的属性包括适用场景；对应的，所述根据变压器的属性和所述测量仪的测量对象，选择至少一种所述不确定度来源，包括：根据所述适用场景，选择并赋予所述不确定度来源对应的权值，所述权值用于修正所述第一评定函数得到第二评定函数。
31.本发明提供一种变压器测试仪不确定度评定系统，包括：第一单元1，用于建立基于测量不确定度表示指南的第一评定函数；第二单元2，用于根据测量仪的测量对象，确定不确定度来源；第三单元3，用于根据所述不确定来源修正所述第一评定函数得到第二评定函数；第四单元4，用于基于所述第二评定函数和最大熵测量不确定度的贝叶斯评估方法，得到用于评定测试仪不确定度的第三评定函数。
32.系统的运行原理包括：基于测量不确定度表示指南gum，建立第一评定函数/评定模型。可以提供前期的、基础的测试仪不确定度评定公式/函数，对待评定的测试仪进行不确定度的判断。
33.根据测量仪的测量对象可以包括很多种，例如电压、电流、电容、阻抗等内容；针对不同的测量对象，测量仪的测量原理不一样，同时，不同的测量对象本身受到外部影响的因素也不同。根据测量仪的测量对象，可以结合经验总结或者实验结果确定不确定度来源。
34.根据所述不确定来源修正所述第一评定函数得到第二评定函数。具体包括：在测量不确定度表示指南的基础上，附加测量对象作为修正参数，修改第一评定函数的参数、增加或者减少函数，可以提高评定的准确度。
35.最大熵测量不确定度的贝叶斯评估方法：利用最大熵原理，求解出样本信息的概率密度函数；然后结合先验信息，采用贝叶斯评估方法，得到后验信息的概率密度函数；最终计算出测量结果的不确定度。
36.通过第二评定函数，可以修改先验信息，也可以修改概率密度函数或者后验信息的概率密度函数。具体是先基于最大熵测量不确定度的贝叶斯评估方法获取基础的概率密度函数、先验信息和后验信息的概率密度函数，然后根据第二评定函数的公式本身或者函数结果，修改概率密度函数、先验信息和后验信息的概率密度函数中的系数、常数等。通过该方式得到的第三评定函数，可以用于评定测试仪不确定度。
37.所述测量仪的测量对象包括空负载损耗、容量和短路阻抗；所述不确定度来源包括变压器环境参数、电压波形参数、绕组电压电流值、测量用电压电流互感器不确定度和标准不确定度；对应的，所述根据测量仪的测量对象，确定不确定度来源，包括：根据所述测量
仪的测量对象，选择至少一种所述不确定度来源。
38.所述根据所述测量仪的测量对象，选择至少一种所述不确定度来源，包括：根据变压器的属性和所述测量仪的测量对象，选择至少一种所述不确定度来源。
39.所述变压器的属性包括适用场景；对应的，所述根据变压器的属性和所述测量仪的测量对象，选择至少一种所述不确定度来源，包括：根据所述适用场景，选择并赋予所述不确定度来源对应的权值，所述权值用于修正所述第一评定函数得到第二评定函数。
40.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
41.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元可结合为一个单元，一个单元可拆分为多个单元，或一些特征可以忽略等。
42.最后应说明的是：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。