关于谐波下电能计量方法的研究

首先从谐波环境下电能计量的基本原理出发，分析了谐波对不同电能表计量的影响，对谐波下电能计算和电能质量分析的方法进行了讨论，设计完成新型基波电能表，以改善电能计量的准确性与合理性。     

浅析电力系统中谐波对电能计量的影响

电力系统中存在的大量谐波对电能计量的准确性产生了严重的影响,通过对电能计量中谐波影响因素的分析,不断提高电能计量的准确性。     

谐波存在时的改进电能计量方法及应用

为减少谐波存在时的电能计量误差,本文提出一种基于三角自卷积窗的改进谐波电能频域计量算法.首先,采用三角自卷积窗对电压、电流信号进行加权处理,以抑制频谱泄漏和谐波间相互干扰;其次,运用插值FFT算法从频域实现电压、电流信号参数(频率、幅值和相位)的高精度估计值;最后,根据Budeanu给出的谐波电能定义,结合电压、电流信号参数实现谐波电能计量.非同步采样情况下,分别采用典型余弦组合窗(Hanning窗、Blackman-Harris窗与Rife-Vincent窗)和4阶三角自卷积窗进行谐波电能计量的仿真实验结果表明:采用三角自卷积窗函数可克服白噪声和基波频率波动影响,提高了谐波电能计量准确度.本文算法在三相多功能谐波电能表中的应用证明了其有效性和准确性.     

谐波下的电能计量研究及功率因数分析

电力系统中非线性负载通常是谐波源,其正常运行导致电网畸变严重,因而影响了基于正弦电压、电流原理下的感应式电能表的电能计量。在电网存在谐波时,感应式电能表会存在较大计量误差,由于线性负载在吸收基波电能的同时也吸收谐波电能,而非线性负载通常在吸收基波电能的同时还会作为谐波源发出谐波电能污染电网,因此,感应式电能表的计量偏差通常对这两类负载又是极不公允的。该文从理论上对非线性负载的电能计量进行了深入分析,通过电能计量对策研究和仿真分析,讨论了存在非线性负载时供用电计量的公平性和准确性问题,进而提出了电网畸变时基于基谐波分离的电能计量方案。     

谐波电能计量的比差与角差校正方法

分压电路、电流互感器(TA)的比例误差和电流互感器的相角误差是谐波电能计量装置误差的主要来源.本文在分析谐波电能计量的电压、电流信号采集与调理等效电路基础上,建立了谐波条件下的电能计量比差、角差的误差模型,提出了谐波电能计量的比差与角差修正方法;针对宽量程仪用电流互感器的非线性误差,通过多项式曲线拟合得到了修正模型,据此提出了选取曲线拐点作为电能计量校准点的比差、角差分段线性化校正方法,提高了全测量范围内的谐波电压、谐波电流和谐波电能计量准确度.在本文算法基础上研制的三相多功能谐波电能表的基波有功误差≤0.2%,基波无功误差≤1%,2～21次谐波电压测量误差≤2%、谐波电流测量误差≤5%、谐波相位测量误差≤5°,满足GB/T-14549-93的A类谐波测量仪器要求.     

基于dSPACE平台的电能计量实时仿真系统

在发展智能电网的新形势下,急需研究分布式能源、储能装置接入电力系统后对电能计量的影响,充电站和微网等新型负荷的电能计量,以及无功电能计量、冲击负荷计量、谐波线损等新问题.提出基于dSPACE平台构建电能计量实时仿真系统,进行电能表校验、电能计量算法优化设计、误差分析比较、电能质量分析、谐波分析、不同负荷对电能计量的影响和特种谐波源仿真等研究.介绍了电能计量实时仿真系统的基本思想和组成结构,设计了相应的硬件和软件,设计了高精度的全数字锁相环实现对电网频率的精密跟踪锁定,以减小非整周期采样带来的谐波分析误差,其锁定精度达到0.0002 Hz以上.计量仿真实验证明了用该系统开展高级电能计量研究的可行性.     

畸变信号下电能计量方法及硬件系统设计

目前,畸变信号下的电能计量标准还不完善。为了研究畸变信号下电能计量方法,本文建立了电网典型信号数学模型,选用双核构架处理器设计了电能计量实验仪器。设计了信号发生器、信号采集装置、控制单元、双机通信等模块。采用设计的测量仪器对典型畸变信号下的功率进行测量,验证了小波变换分频带功率算法的准确性和同步性。研究表明:采用的计量方法计算精度可达10-3,小波变换分频带功率算法可用于简单谐波与连续谱耦合的畸变信号电能计量。     

非整周期采样条件下有功电能计量的新算法

非整周期采样条件下,应用FFT算法对信号进行分析时,会产生频谱泄漏,从而使有功电能的计量产生误差。在明确基波有功电能和谐波有功电能的定义,并证明负载所消耗的总有功电能与电压电流信号的频谱之间存在一定关系基础上,提出一种基于谐波子组加窗FFT的有功电能计量新算法。类似于IEC标准中谐波子组的分组方法,对加窗信号的频谱进行分组,并基于加窗前后信号总有功电能保持不变而得到电能恢复系数;同时,应用谐波子组内谱线的参数信息测算出基波有功电能和谐波有功电能值。数值仿真分析和实际应用验证发现,若该新算法配合以Hanning窗进行信号处理,其在测算基波有功电能和谐波有功电能时均具有较高的准确度。     

浅析电能计量装置误差产生的原因及减少误差的措施

通过分析谐波对电能计量装置误差的影响,以及通过鲁棒锁相环系统和电能计量装置的比例误差校正方面,分别论述了各自消除由谐波带来的电能计量误差的实现方法。     

谐波工况的多功能电能表挂试结果分析

文章论述了谐波对电能计量的影响,介绍了带阻滤波器法和快速傅里叶变换法原理应用于谐波工况下的多功能电能表,对非线性用户进行了挂网试验和数据分析,并对谐波工况下的电能计量问题进行了探讨,呼吁尽快建立谐波电能计量标准和制订技术及商业营运规则。     

谐波对电能计量影响的研究

基于电力系统实时数字仿真系统(RTDS)平台对谐波的电能计量误差进行仿真实验和实测实验,建立能反映谐波功率含量与其实际误差之间关系的数学模型。引入BP神经网络对该模型进行逼近,利用VC++6.0开发"谐波电能误差计算软件"。     

计及谐波责任的电能计量新方法（英文）

针对现有电能计量方法的缺点,结合基于参考阻抗法的谐波责任分析模型和IEEE Std 1459-2010标准对视在功率的分解思路,定义了两个新的计量指标—计费有功功率和计费功率因数,提出了一种新的电能计量方法,并给出了它的具体实现步骤。在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,设置了三个不同的算例。通过仿真数据计算出了现有电能计量方法与新电能计量方法所需考核的各个计量指标。计算结果表明,新电能计量方法不仅改进了现有电能计量方法的缺点,而且非常易于推广和应用。     

电能计量的主要问题及对策探析

首先阐述了电能计量的基本概念及意义,随后分析了电能计量在具体实施中的一些常见问题,最后从改进计量装置、减少谐波影响、降低电能计量装置误差及提高计量装置选择的精度等方面对提高电能计量的精确度和有效性进行了深入研究。     

电能准确计量方法分析

在分析电能表计量原理的基础上，对比分析了在谐波情况下电子式与电磁感应式电能表的计量差异，提出基于电力谐波的合理电能计量方法，并进行计算机仿真验证。     

谐波干扰下数字化高压电能计量装置误差预补偿方法

为了降低预补偿计量装置的误差,提升电能计量精度,提出了谐波干扰下数字化高压电能计量装置误差预补偿方法。分析谐波干扰下计量装置的误差,并计算谐波干扰下标准采样频率时的功率值;利用过零检测算法计算实际采样频率,获取实际采样频率时的功率值,标准采样频率时的功率值与实际采样频率时的功率值之差即为预补偿功率值,实现电能计量装置误差预补偿。实验结果表明:该方法可精准计算不同谐波次数时电能计量装置的三相功率误差;该方法补偿后的功率值与功率理论值差距较小,具备较优的功率误差预补偿效果;应用该方法后的计量装置报表数据记录精度更高。     

基于 IGA-BP 神经网络的智能电能计量 设备退化趋势研究

电能计量设备可靠运行与否影响着电网边缘测量与电量计量准确性,为此本文提出一种基于参数优化 BP 神经网络的 设备退化趋势分析方法。 结合国网新疆高干热试验基地,及其智能电能计量设备实时运行基本误差数据,利用 Spearman 相关 性分析方法,提取影响智能电能计量设备基本误差值的主要环境应力;采用函数拟合插值(FFI)方法消除原始数据中缺失值对 退化分析的影响,建立基于 BP 神经网络的智能电能计量设备退化研究模型;最后,引入改进遗传算法( IGA)优化 BP 神经网络 参数,实现智能电能计量设备退化趋势的向后预测与更新。 选取基地中不同型号的若干个智能电能计量设备进行多项实验,结 果表明本文模型具有较高的预测能力,预测结果的平均均方根误差为 0. 012 3,预测准确度最高可达 90. 2% 。     

关于电能计量装置错误接线的探讨

针对电能计量装置错误接线中的相关问题,讨论了电能计量的准确性与节约用电、计划用电以及提高经济效益之间的关系。     

电力系统谐波对电能计量的影响

高压大功率电力电子电源容量的不断提高,给电力系统的电量计量带来了诸多问题.在分析电能表计量原理的基础上,对比分析了在谐波情况下电子式与电磁感应式电能表的计量差异,提出基于电力谐波的合理电能计量方法,并进行模拟验证.     

Nuttall窗加权谐波分析算法及其在电能计量中的应用

采用FFT进行电网信号谐波参数分析时存在频谱泄漏,准确度较低.研究提出了一种基于Nuttall窗函数的频谱相位差校正算法,分析了Nuttall窗函数的时域、频域特性,建立了频谱相位差校正算法的流程,推导了信号谐波参数计算式,给出了算法在三相谐波电能计量中的实现方法.采用Nuttall窗对电压、电流信号进行加权,利用Nuttall窗旁瓣电平低、旁瓣衰减快的特点可有效减少频谱泄漏:运用频谱相位差校正方法进行信号频谱校正与分析,不必求解高次方程即可实现电网信号谐波参数分析.仿真与实际运行结果表明,非同步采样情况下,本文算法可以准确地实现电网信号谐波分析,实现电能的准确计量.     

电能计量装置在线监测技术研究

阐述了电能计量装置及在线监测的必要性,在此基础上对电能计量装置在线监测系统的设计实现进行了论述,期望能够对提高电能计量的准确性有所帮助。