安徽省地方计量技术规范
JJF（皖）223-2025
测量用电力电压互感器在线监测技术规范
Technical Specifications for Online Monitoring of Instrument Voltage Transformers In Power System
安徽省市场监督管理局发布
2025-01-09 发布2025-03-01 实施
归口单位：安徽省电磁计量技术委员会
主要起草单位：国网安徽省电力有限公司营销服务中心
安徽省计量科学研究院
参加起草单位：武汉格蓝若智能技术股份有限公司
华中科技大学
本规范委托安徽省电磁计量技术委员会负责解释
本规范主要起草人：
陈曦鸣（国网安徽省电力有限公司营销服务中心）
高寅（国网安徽省电力有限公司营销服务中心）
罗朝玉（安徽省计量科学研究院）
高燃（国网安徽省电力有限公司营销服务中心）
郭攀锋（安徽省计量科学研究院）
参加起草人：
庄磊（国网安徽省电力有限公司营销服务中心）
李红斌（华中科技大学）
尤佳（国网安徽省电力有限公司）
熊少华（武汉格蓝若智能技术股份有限公司）
程诚（华中科技大学）
杨文锋（武汉格蓝若智能技术股份有限公司）
丁建顺（国网安徽省电力有限公司营销服务中心）
刘单华（国网安徽省电力有限公司营销服务中心）
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I
目录
引言............................................................. （II）
1 范围.............................................................. （1）
2 引用文件.......................................................... （1）
3 术语.............................................................. （1）
4 概述.............................................................. （2）
5 技术要求.......................................................... （2）
6 监测条件.......................................................... （2）
6.1 环境条件........................................................ （2）
6.2 监测装置性能指标................................................ （3）
6.3 监测装置运行要求................................................ （3）
7 监测项目和监测方法................................................ （3）
7.1 监测项目........................................................ （3）
7.2 监测方法........................................................ （4）
8 评价结果.......................................................... （4）
8.1 评价数据修约.................................................... （4）
8.2 评价结果表达.................................................... （4）
8.3 互感器运行状态监测.............................................. （5）
附录A 测量用电力电压互感器运行误差监测方法..........................（6）
附录B 监测报告结果页格式............................................（9）
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II
引言
本规范依据国家计量技术规范JJF 1071-2010《国家计量校准规范编写规则》编写，
相关术语遵循JJF 1001-2011《通用计量术语及定义》中的相关要求。
本规范参考JJG 1189.4-2022 《测量用互感器第4 部分：电力电压互感器》制定。
本规范为首次发布。
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测量用电力电压互感器在线监测技术规范
1 范围
本规范适用于安装在110kV 及以上电力系统中用于计量及测量的电力电压互感器的
运行误差监测。
2 引用文件
本规范引用了下列文件：
JJG 1189.4-2022 测量用互感器第4 部分：电力电压互感器
GB/T 20840.9-2017 互感器第9 部分：互感器的数字接口
DL/T 1517-2016 二次压降及二次负荷现场测试技术规范
Q/GDW 12006-2019 电压互感器误差特性在线检测仪技术条件
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，
其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。
3 术语
3.1 运行误差operating error
电压互感器在现场运行条件下的测量误差，包含运行比值误差、运行相位误差，本
规范中上述误差为叠加误差，即电压互感器本体和二次回路误差的叠加。
3.2 电压互感器运行误差监测装置voltage transformer operating error monitoring
equipment
电压互感器运行误差监测装置（简称“监测装置”）通过采集运行中电压互感器计
量绕组二次电压、电网运行频率等特征量，实现对运行电压互感器误差特性的在线监测
及状态评估。
3.3 计量失准metering inaccuracy
计量失准是指电压互感器（含二次回路）运行比值误差、运行相位误差超出运行误
差限值后电压互感器的计量状态。
3.4 有效监测effective monitoring
运行过程中系统环境、二次电压范围、监测周期与监测数据等项目完全满足监测条件
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被称之为有效监测，否则为非有效监测。
4 概述
本规范采用信息化和智能化新技术，利用监测装置对同一变电站内拓扑连接下的各
电压互感器实现运行误差在线实时监测和评价，实现测量用电力电压互感器计量特性研
判。
在线监测的原理框图见下图1。
图1 测量用电力电压互感器在线监测原理框图
5 技术要求
监测装置安装在变电站控制室机柜内，其评估结果为电压互感器测量误差及二次回
路压降引起误差的叠加误差，电压互感器运行误差限值应满足表1 的要求。
表1 运行误差限值
准确度等级运行比值误差/% 运行相位误差/（′）
0.2 ±0.283 ±14.14
0.5 ±0.707 ±28.28
6 监测条件
6.1 环境条件
环境条件应满足
a）温度：-5℃～45℃；
电压互感器群体
线路1 电压
线路2 电压
线路A 电压
⋮
同一变电站内
1#电压互感器
2#电压互感器
A#电压互感器
⋮
模拟输入模数转换
数字量输入
信号采集模块
数据存储本地显示
数据分析
数据分析处理模块
电压互感器运行误差监测装置
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b）相对湿度：5%～95%。
注：如果与以上环境不一致时，以被监测设备的技术条件规定的环境温度为监测环境温度。
6.2 监测装置性能指标
6.2.1 监测装置采集准确度要求
监测装置采样电压的额定值为57.7V，通道采样电压范围为0.8~1.2 倍额定电压，测
量比值误差不超过0.05％，通道间相位一致性误差不超过±2′。
6.2.2 监测装置监测结果的准确率
监测装置监测结果的准确率应大于95%。
6.2.3 监测周期要求
电压互感器运行误差监测判定结论输出最小周期为1 天。
6.2.4 监测装置数据
监测数据包括：变电站编码、互感器编码、同步状态、时间标签、采集电压幅值、
相位、频率、运行误差值、监测结论等有关信息。
6.2.5 监测装置的使用要求
变电站内待监测电压互感器配置方式需满足：同一电压等级中，同相并联的电压互
感器不少于2 台。
6.3 监测装置运行要求
6.3.1 运行安全要求
监测装置应具有软件防篡改和版本控制功能。
6.3.2 数据要求
监测装置以1 次/分钟的频度冻结各电压通道数据，一天内有效评估数据点不低于480
点（即8 小时数据）。
6.3.3 装置验证要求
监测装置应开展验证，验证间隔时间为1 年，保证装置监测评价的准确性与有效性。
7 监测项目和监测方法
7.1 监测项目
监测项目见表2。
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表2 监测项目表
序号监测项目监测方法条款
1 运行比值误差7.2
2 运行相位误差7.2
7.2 监测方法
以电压互感器运行误差监测装置为基础，利用各台被监测电压互感器的基波有效值
测量数据序列、基波相位测量数据序列为输入，以“同一电压等级同相电压真值相等”、“正
常互感器运行比值误差符合统计分布均值”、“正常互感器运行相位误差符合统计分布均
值”、“计量失准互感器占比较少”为约束，以“同一电压等级同相电压互感器电压真值间差
异最小”为目标，构建出各台被监测电压互感器运行比值误差、运行相位误差的寻优计算
模型，并借助协同进化算法实现模型的快速求解以获取各台电压互感器运行比值误差、
运行相位误差。具体方法见附录A。
8 评价结果
8.1 评价数据修约
按表3 规定，将电压互感器运行比值误差、运行相位误差的末位数修约为修约间隔
的整数倍。
表3 电压互感器运行比值误差、运行相位误差修约间隔
修约间隔
准确度等级
0.2级0.5级
运行比值差/% 0.001 0.01
运行相位差/（′） 0.01 0.1
8.2 评价结果表达
如互感器运行误差超过表1 规定的运行比值误差或运行相位误差限值，则判定为计
量失准。
根据监测结果，判定为计量失准的互感器应及时验证或更换，其他状态的互感器持
续监控。
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8.3 互感器运行状态监测
处于有效监测状态的电压互感器修约后的运行误差不超过运行比值误差限值、运行
相位误差限值，则判定为互感器运行误差正常，此外还应按照一定比例开展现场抽检验
证。处于有效监测状态的电压互感器修约后的运行误差超过运行比值误差限值、运行相
位误差限值，应首先进行现场复检，复检超差的应进行检修或更换，其他状态的互感器
持续监控。
对于非有效监测状态的互感器，状态持续超过1 周时应及时进行现场排查。
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附录A
测量用电力电压互感器运行误差监测方法
以电压互感器运行误差监测装置为基础，利用各台被监测电压互感器的基波有效值
测量数据、基波相位测量数据为输入，以“零运行比值差、零运行相位差”为初始状态，
以“同一电压等级同相电压真值相等”、“正常互感器运行比值差符合统计分布均值”、
“正常互感器运行相位差符合统计分布均值”、“计量失准互感器占比较少”为约束，
以“同一电压等级同相电压互感器电压真值间差异最小”为目标，构建出各台被监测电
压互感器运行比值差、运行相位差的寻优计算模型，并借助CEA（Coevolutionary
Algorithm，协同进化算法）算法实现模型的快速求解以获取各台电压互感器运行比值差、
运行相位差。
A.1 监测数据
a）监测数据为一定时间范围内被监测电压互感器的基波有效值数据、基波相位数据
序列；
b）对于仅配置数字接口的电压互感器，数据序列从数字接口直接获取；
c）对于仅配置模拟输出的电压互感器，数据序列通过对二次模拟输出开展模数转换
获取；
d）对于同时配置数字接口和模拟输出的电压互感器，数据序列可从数字接口直接获
取，也可通过对二次模拟输出开展模数转换获取。
e）有效数据应不少于8 小时数据点；
A.2 监测方法
被监测电压互感器共�台，依次编号为：1、2、3……�。在监测过程中，监测装置以
各台被监测电压互感器在一定时间范围内的数据序列为基础，围绕运行比值差、运行相
位差构建多约束、单目标寻优计算模型，求解获取各台被监测电压互感器的运行比值差、
运行相位差；监测过程包含了数据预处理、设置初始解、构建约束条件、设置优化目标、
开展算法求解五个具体步骤。
�——第�台电压互感器，共�台；
��—时间切片�，共�个时间切片；
��—运行比值差限值；
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��—运行相位差限值，′；
� �,�
∗ —被监测电压互感器�的运行比值差；
� �,�
∗ —被监测电压互感器�的运行相位差，′；
� �,��
∗ —被监测电压互感器�在时间切片��上基波有效值的测量结果，�；
� �,��
∗ —被监测电压互感器�在时间切片��上基波相位的测量结果，′；
��—运行比值差、运行相位差均处于允许误差限值内电压互感器总台数；
��—运行比值差、运行相位差均处于允许误差限值内的各台电压互感器编号；
��—在运比值差统计均值，推荐值为0；
��—在运相位差统计均值，推荐值为0；
??�1—约束1 允许限值，对于0.2 级电压互感器，推荐值为0.005%；对于0.5 级
电压互感器，其推荐值为0.01%；
??�2—约束2 允许限值，推荐值为0.4；
??�3—约束3 允许限值，推荐值为0.4；
??�4—约束4 允许限值，推荐值为0.5。
A.2.1 数据预处理
对于各台被监测电压互感器的特征数据序列，分别开展预处理以获取与优化问题相适
配的数据序列。以每一分钟为单位进行时间切片，依次抽取各台互感器在各个时间切片
中的特征数据，并借助离散傅里叶变换来获取基波有效值的测量结果、基波相位的测量
结果；以互感器�和时间切片��为例，基波有效值的测量结果、基波相位的测量结果分别
为� �,��
∗ 、� �,��
∗ 。
A.2.2 设置初始解
对于全部�台被监测电压互感器，将其运行比值差、运行相位差均初始化为零，数学
表达见式A.1。
[� �,1
∗ , …� �,�
∗ , …� �,�
∗ ] = [0, …0, …0]
[� �,1
∗ , …� �,�
∗ , …� �,�
∗ ] = [0, …0, …0] （A.1）
A.2.3 构建约束条件
约束1：对于全部�台被监测电压互感器，其测量对象的真值理论上完全一致，实际
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相对差异应不超出允许范围，数学表达见式A.2。
�1 = 1
�(�−1)
2 �
× �1=1
�−1
�2=�1+1
�
�=1
�
�
�1,��
∗ ∠�
�1,��
∗
1+� �,�1
∗ ∠� �,�1
∗ −
�
�2,��
∗ ∠�
�2,��
∗
1+� �,�2
∗ ∠� �,�2
∗
�
�1,��
∗ ∠�
�1,��
∗
1+� �,�1
∗ ∠� �,�1
∗ +
�
�2,��
∗ ∠�
�2,��
∗
1+� �,�2
∗ ∠� �,�2
∗