配电网不停电状态下电能分项计量误差测试方法

配电网不停电时计量数据的波动较大,常见的电能分项计量误差测试方法的测试精度不高,基于此提出配电网不停电状态下电能分项计量误差测试方法。设计计量数据输入合并单元,在原有合并单元的基础上加入信号调理电路,重新定义A/D转换器的有效位数,获得真实的计量数据,以计量数据为依据推导电能分项计量量化误差,获得测试目标;使用Multisim软件搭建计量误差信号仿真模型,处理误差数据和误差信号;将处理后的数据输入到分析单元中,在配电网不停电的状态下进行谐波变换,完成电能分项计量误差测试。实验结果表明：该文方法的电压有限值平方相对不确定度的最小值为0.03,有功功率相对不确定度的最小值为0.48,且其量化误差不会对测量精度造成影响;该文方法的测试误差仅为0.2%,说明其测试精度高,且信号源可靠,具有较大的应用价值,值得推广。     

智能化变电站二次侧电能计量系统计量误差分析及现场检测方法

针对智能化变电站模拟量输入式合并单元的电能计量系统误差超差问题,构建了智能化变电站二次侧电能计量模拟系统及其检测平台。在电压合并单元、电流合并单元、数字化电能表均满足检测规范要求的前提下,分析可能造成电能计量误差的因素,开展电能计量误差的影响测试,最终确定了影响电能计量误差的关键因素及其影响程度,并提出了智能化变电站二次侧电能计量系统现场测试检测平台,从而解决其计量误差超差问题。     

模拟量输入合并单元计量性能测试研究

目前对模拟量输入合并单元的计量性能研究较少,现有合并单元测试规范中与误差相关的部分均参照电子式互感器标准制定,难以满足计量性能测试的要求,限制了数字化电能计量技术的发展。为研究模拟量输入合并单元的计量特性,从信号流程角度,分析了模拟量输入合并单元的误差环节,比较了模拟量输入合并单元与电子式互感器和电子式电能表的结构异同,总结了计量特性误差影响因素。并以基本误差为例,按照不同标准对2台不同厂家生产的标称0.2 S级准确度的合并单元进行了单相和三相误差测试。测试数据显示单相测试和三相同时测试的结果有差异,说明各通道相互之间有影响,且输入信号越小,相互影响越大。针对现有合并单元测试规范不能正确反映计量性能的问题,提出评价模拟量输入合并单元计量性能时,不能仅仅参考电子式互感器标准,还应参考电子式电能表检定规程增加计量性能相关测试项目,完善计量用合并单元的相关测试规范。     

数字化变电站合并单元插值误差对于电能计量的影响

作为电子式互感器与二次设备之间的纽带,合并单元负责为变电站全站提供统一的电压电流数据来源。然而,采样值数据在采样、处理和传输的各个环节中产生的粗大数据、通信延时和丢包等问题都会对合并单元的插值处理带来影响,并最终影响到对电能的计量。文章就以上典型问题对合并单元插值算法及其对电能计量误差的影响进行了仿真分析,并搭建了数字化变电站电能计量装置误差测试系统对仿真结果进行了实验验证。结果表明,这些典型问题对合并单元的插值算法以及电能计量误差是有重大影响的,且采用不同的插值算法其影响结果不同。文章的研究为数字化变电站合并单元插值算法的优化设计提供了定量参考。     

基于随机过程平均功率的量化误差影响分析

针对数字化变电站电能计量系统中量化误差对功率测量误差的影响,从系统分析的角度出发,建立了数字化电能计量系统结构化模型和功率测量单元结构化模型,详细地揭示了数字化电能计量系统内部构成要素间的误差传递关系;给出了量化误差的随机过程表述,提出了基于随机过程平均功率的量化误差对功率测量误差的影响分析方法,推导了量化误差影响的功率测量误差数学模型,给出了功率测量相对误差数学解析式;通过对比分析理论推导极限值与蒙特卡罗仿真极限值,二者均在同一个数量级,且理论推导极限值大于仿真极限值,验证了所提方法的有效性。与传统的分析方法相比,所提出的分析方法具有普适性,对功率测量误差的估计具有理论指导意义。     

IEC61850-9-1/2的量化误差对数字电能计量的影响

文章研究了数字电能计量系统中IEC 61850-9-1/2采样值传输协议的量化误差对计量的影响,推导出量化造成的电能误差的相对不确定度的数学解析式。仿真了不同电压电流变比下量化误差带来的计量误差,并计算出相对不确定度,与理论推导的结果相一致。分析表明在一次侧小电流情况下,9-2量化造成的误差相对较大。文章较透彻的研究了采样值传输协议的量化误差,对数字电能表的检定提出了相关建议,对工程应用以及理论研究具有一定参考价值。     

模拟量输入合并单元计量性能检测研究

针对模拟量输入合并单元计量误差特性及相关测试项目,研究了检测装置的技术方案.提出了基于时钟同步法的信号生成技术,降低了相位噪声;采用自适应直流供电系统和热保护技术,增强装置可靠性;构建了基于NI PCI-4472的合并单元校验系统,满足0.2级及以下等级合并单元测试.对三个厂家的合并单元进行了测试,结果表明,所测合并单元的部分计量性能需要提高才能确保电能计量准确.研究结果可推进相关标准制定,有利于提升数字化电能计量系统的可靠性和准确度,促进智能电网建设.     

基于报文连续发送的合并单元测试仪检定技术研究

研究一种基于数字实时微差原理的合并单元测试仪检定方法,通过对模拟信号高速采样后经过FPGA系统输出IEC 61850-9-2规约的连续数字报文,并通过误差模型实时完成了数字误差的叠加,用该方法实现的装置可以理解为1台可以设定任意比差和相位差数值的高精度合并单元,从而完成对合并单元测试仪的误差校准。经过对误差模型的实时仿真和实物测试,其误差数据的准确性和稳定性都能满足相关技术规范的要求。该成果的应用将有助于完善国家数字化电能计量的溯源体系,对于全面推进数字化电能计量体系建设具有重要的意义。     

谐波影响下变电站电能分项计量误差测试方法

现有的电能分项计量误差测试方法通过数字仿真系统完成误差仿真,但是未实现详细的量化分析,导致计量误差测试精度较低。为此,提出新的谐波影响下变电站电能分项计量误差测试方法。分析电能分项计量系统工作原理;依据电压互感器工作原理,获取因谐波作用造成的附加误差;利用电流互感器等效电路,依据磁通守恒定律以及基尔霍夫电流定律,得到电流互感器误差测试结果;通过乘法器测试谐波影响下电子电能表的误差。将谐波影响下的电压互感器、电流互感器和电子电能表误差之和看作电能分项计量误差。实验结果表明,所提方法测得的变电站电能分项计量误差和实际误差值一致,由此可知所提方法为电能分项准确计量提供了可靠依据。     

直流电子式电压互感器的误差特性分析*

直流电子式电压互感器的准确度关系到直流输电系统电能的准确计量.目前直流电子式电压互感器在实际运行中存在准确度的问题,而对于直流电子式互感器测量误差的分析研究较少.文中对直流电子式电压互感器各个环节建立误差模型,分析了分压器本体误差、远端模块A/D转换误差和合并单元插值误差,并给出理论误差的范围,发现直流电子式电压互感器的误差主要来自分压器本体.最后对互感器进行误差测试试验,试验结果与理论误差范围基本一致.     

基于数字化计量体系的有限字长效应分析

随着数字化变电站的迅猛发展,数字化电能计量将得到更广泛的应用。基于数字化计量体系下的有限字长效应会对测量结果产生误差,本文分别对A/D转换量化误差、滤波器系数量化误差和运算量化误差进行了探讨,并结合MATLAB综合分析了这些影响因素对整体计量准确度的影响。     

高压直流电能计量系统计量误差研究

高压直流电能计量的准确性对直流系统电量结算和相关技术指标计算有直接影响。针对典型的高压直流电能计量系统,考虑系统中各装置准确级及误差的概率分布,结合工程实际使用的电能计量算法,建立了高压直流电能计量误差模型。分析表明在不同装置准确级组合情况下,直流电能计量系统的相对误差表现出与各环节误差分布的均值有关,直流侧总电能相对误差与换流单元正极和负极电能计量误差的均值有关。在换流站现场对直流电能表进行误差测试,得到被测直流电能表的计量误差情况。由于装置组合产生的整体误差会对系统损耗率较小的直流输电系统的损耗电能计量造成一定影响,因此应在计量装置满足准确级的基础上,适当增加周期性校准试验次数,并在调校过程中尽量降低装置的误差均值,从而提高高压直流电能计量的准确性。     

合并单元误差现场在线检测方案设计

针对我国智能变电站中兼容传统互感器的合并单元无法在不停电情况下对误差进行现场在线周期检测,无法有效控制其运行实际误差,无法用于电能计量的实际情况,本文介绍了一种适用于合并单元现场在线检测的设计方案。该方案包括检测方法及可行性分析以及基于该检测方法的检测装置设计。该检测装置能够对合并单元各采样通道的比值差和相位差进行现场检测,以便对其运行误差进行有效控制。     

合并单元检测技术探讨

合并单元是数字化变电站数字接口的核心功能单元,涉及变电站内甚至变电站间多种设备,是保证各类数据准确可靠的关键.在介绍合并单元主要功能的基础上,分析了合并单元同步方法,从同步误差、采样准确性等方面系统阐述了合并单元的模拟和数字检测两种方法.     

模拟量输入合并单元时间性能参数测试系统研究

模拟量输入合并单元是智能变电站中广泛应用的设备,其时间性能是否满足规范要求直接关系到采样数据的同步性,对变电站计量与保护装置正常运行产生影响。目前较少有针对时间性能进行的研究及较为全面的时间性能测试系统。文章根据模拟量输入合并单元检验规范中时间性能的技术要求,分析了时间性能参数的含义及误差来源,提出针对模拟量输入合并单元不同时间性能参数、不同同步方式的测试方法,研制了时间性能参数测试系统,并对测试系统进行了TDC测时、相差测量准确度验证,及测试系统报文解析功能验证。结果表明,系统符合"三分之一准则"下的误差要求,满足时间性能检验需求。     

智能变电站整站计量溯源技术研究

随着智能变电站技术逐渐进入实用化阶段,确保电能计量装置的准确性正成为一项迫切需要解决的问题.对智能变电站电能计量各环节误差进行了分析.将数字化电能表作为计量的一个部分,与合并单元、电子式互感器一起纳入到溯源体系中,提出了智能变电站整站计量溯源方案来解决目前数字化电能表的溯源争议.     

数字化变电站合并单元自动误差校验技术及应用

合并单元的准确性直接影响数字化变电站甚至智能电网的安全稳定运行。为此,从硬件设计和算法研究两方面着手提升合并单元误差校验准确度和实时性,详细给出了合并单元校验系统硬件设计原理,提出了基于最小旁瓣卷积窗的频谱相位校正算法,实现了合并单元比差和角差准确估计,建立了合并单元时钟误差校验方案,实现了时钟误差校验、守时功能测试和绝对延时计算。实验结果证明了本文设计的数字化变电站合并单元自动误差校验系统运行稳定可靠,满足实际测量需求。     

数字化计量系统误差测试方法及电能计量方法

<正>项目由国网陕西省电力公司电力科学研究院、中国电力科学研究院共同完成。项目旨在研制建立一个参数可控的仿真试验平台,基于此平台研究数字化计量装置在采样值转换、传输、处理等环节误差产生机理。通过设定信号源、采集器、合并单元、数字电能表等环节影响误差的各种参数,比对并记录误差及相关影响量,分析影响误差的各种因素,描绘各种可调参数的误差相关曲线,归纳误差公式,研究误差稳定性。     

智能变电站互感器及合并单元误差检测技术与分析

针对数字化电能计量装置与传统电能计量装置在原理、结构等方面存在的差异,通过对目前的智能变电站互感器检测方法进行了分析和评价,依据现有技术条件和装备提出了互感器+合并单元整体误差检测方法及便捷的可操作性强的单体误差检测方法,并分析了两种方法的优缺点。     

谐波背景下电能计量系统的计量误差分析

电能计量系统由电能表、电压互感器与电流互感器三部分构成,谐波条件下这三部分的误差都将影响电能计量系统的整体计量误差。针对谐波条件下电力计量系统的计量准确性开展了研究,分别建立了谐波条件下电子式电能表、电容式电压互感器和电磁式电流互感器的谐波等效电路,分析了各自的谐波计量/测量误差及影响因素,并搭建了整个电能计量系统的模型,分析了其在谐波条件下的计量误差。通过对某具体电能计量系统的仿真分析,研究了谐波对电能计量系统影响的经济性。所研究内容为量化分析计量系统在谐波条件下的误差提供了参考。