基于两阶段聚类的单相电能表质量评价模型研究

电能表的检定误差是评价电能表质量的重要指标之一。当前,行业内主要以基本误差限作为合格与不合格的评价指标,缺乏对合格指标的进一步细分。此外,人工处理的工作量巨大。针对这些问题,提出了一种基于两阶段聚类的电能表质量评价模型。首先分析了各种聚类方法的适用范围与A、B、C三个厂家单相电能表的检定数据,选择K-means算法与HDBSCAN(Hierarchical Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise)作为分析方法。随后,在第一阶段聚类采用HDBSCAN确定K-means算法的K值和初始聚类中心,以解决初始聚类中心随机化的问题。在第二阶段聚类采用K-means算法对所有三个厂家的检定数据进行聚类,得出各聚类类别的统计量描述以确定类别的优劣性,并对结果进行验证。最后,计算得出各厂家和各型号的检定数据在不同类别的占比,给出评价模型的一般推广。所提方法可为电网公司单相电能表厂家与型号的选择提供参考。     

三相电能表小电流需量示值误差异常原因分析及对策

随着计量资产集中化管理及电能表集中检定业务的开展,国网山东省电力公司计量中心承担全省供电公司电能表集中检定、统一配送任务。面对电能表大规模需求数量,其检定质量关系着全省供用电双方利益。强化到货抽检,处理质量问题,是重要的质量管控工作。针对某厂家生产的某型号三相电能表在进行到货抽样检定中出现小电流需量示值误差异常问题,介绍三相电能表需量示值误差试验方法,分析原因,并提出相应对策。     

考虑模型病态性的智能电表运行误差分析方法

基于数据分析的低压台区电能表误差分析方法仅仅依赖于计量系统中台区计量数据,具有覆盖率高、快速便捷的优点,但受制于模型病态性而无法保证计算所得电表误差的精度。针对由病态性而导致的模型求解困难问题,文章从数据和求解算法两方面着手提高求解精度。通过设计基于贪心策略的数据优选算法,快速选取有利模型求解的数据;通过改进经典吉洪诺夫正则化算法,抑制解的波动,从而有效解决智能电表运行误差检定算法模型病态。以天津电网实际低压台区用电数据为算例,验证了所提方法能够有效提升智能电表运行误差检定算法的计算准确度,为实际的电能表检定维护工作提供科学参考。     

电能表自动化检定装置运行质量监测方法研究

针对电能表自动化检定装置运行中的质量监测问题,在分析其设计结构、工作流程及已有监测方法的基础上,根据简单高效、方便可靠的原则,文中提出了一种全新的对电能表自动化检定装置运行状况进行在线自动监测的方法。该方法采用高准确度安装式标准电能表对运行中的电能表自动化检定装置进行在线自动检测及期间核查,建立数据分析模型,实现了试验数据的实时分析,在云南电网公司计量中心的电能表自动化检定装置上得到了应用。结果表明该方法可以有效监测电能表自动化检定装置的运行质量,为设备评价及数据维护提供支撑和参考。     

基于“人机料法环分析法”的三相电能表自动化检定流水线运行情况分析

以国网河北省电力公司计量中心三相电能表自动化检定流水线为研究对象,从设备运行可靠性的角度,运用"人机料法环分析法"分析三相电能表自动化检定流水线运行中所遇到的问题,找出影响三相电能表自动化检定效率的关键因素,并针对技术和管理手段提出相应的改进措施。结果表明这些措施可以有效地降低三相电能表自动化检定流水线的故障率,提高三相电能表自动化检定效率,为三相电能表自动化检定流水线的科学管理提供了可靠依据。     

自动化流水线的兼容式计量托盘的研究

自动化流水线检定系统已在国内得到广泛的应用,可实现对智能电能表、采集终端的自动化批量检定。针对现有自动化检定流水线占地面积大、投资成本高以及设备利用率低的问题,设计了一种能同时兼容三相直接接入式电能表、三相经互感器式电能表、集中器I型、专变采集终端Ⅲ型四种计量器具的计量托盘,使一条自动化流水线上能同时进行不同类型的被检器具的检定,满足了流水线被检器具的多样性,同时大大提高了计量托盘的使用率和自动化检定流水线的工作效率,该设计可操作性强,使用方便,具有很好的应用前景。     

自动化检定流水线环境下射频信号对智能电能表误差的影响分析

随着智能电网的不断发展和完善,智能电能表作为计量电能的终端产品被广泛应用,而对其检定的自动化程度也越来越高,因此,智能电能表自动化检定流水线得到快速发展。与此同时,智能电能表自动化检定流水线的环境中,移动通信射频信号对电能表计量准确度的电磁辐射影响也逐渐引起了关注。为了研究射频信号对电能表计量的影响,文中分析了射频信号对电能表计量影响的干扰途径,分析了射频信号影响电能表计量的机理。测试了自动化检定流水线的环境中射频干扰信号的强度,基于干扰信号的调制方式建立了干扰信号数学模型,根据干扰信号数学模型和实测射频信号的功率谱,通过仿真分析确定了干扰信号对电能表的影响属于一种均匀性分布的噪声。建立了射频信号对电能表计量误差影响的数学模型,通过仿真分析电能表误差,给出智能电能表大规模自动化检定流水线射频信号的影响结果。     

6kV～35kV电能计量装置整体检定系统的研制

介绍了一种高压电能计量装置整体检定系统,能对6 k V~35 k V、10 A~1 000 A直接接入式高压电能表和计量柜等开展整体检定。该系统基于直接数字信号合成技术和智能功率放大技术,使用升压升流器产生稳定的三相高电压大电流信号,采用高压隔离电压电流组合式标准互感器和三相标准电能表作为参考标准,获得标准电能脉冲信号,通过误差测量计算器求出高压电能计量装置的误差。该高压电能整体检定系统与中国计量科学研究院的高压电能标准进行计量比对,结果表明其整体误差达到0.05%级要求。     

基于大数据的三相表错接线识别软件的设计实现

电能计量的准确性非常重要,直接影响电力部门用电结算和广大用电客户的切身利益,而计量表计接线错误造成很大误差是电能计量错误中的一个主要原因。由于单相电能表接线方式比较简单,出现问题也极易排查,文章主要研究了三相电能表错接线的排查方法。首先采集三相电能表的大数据信息,然后建立数学模型、设计相关算法,最终通过软件程序进行自动智能分析,识别出所有存在接线错误问题的表计。文中主要从系统的架构、算法流程设计以及重要模块的实现方面对软件系统的构建进行了论述。并通过电能表检定装置进行表计错接线后得到的覆盖所有错接线种类的测试数据,对软件程序进行了测试,最后通过大连市一个城区的实际案例,验证了相关模型和算法的正确性和适用性,以期为电能计量的准确性提供一定的参考依据。     

三相电子式电能表及其检定

电子式电能表是当前使用非常广泛的电能计量器具,电子式电能表的检定是其生产出来之后投入现场应用的一个非常重要的环节。在介绍了电能计量原理和三相电子式电能表原理的基础上,结合科陆公司生产的CL3000D系列三相多功能电能表检验装置,讨论了三相三线电子式电能表的检定方法。     

基于层次分析法的智能电能表供应商评价方法

智能电能表是电力系统进行电能计量的关键设备,目前对智能电能表的供货需求庞大,实现智能电能表的质量评价对其招标工作具有重要意义。提出了一种智能电能表的供应商评价方法,综合考虑了智能电能表的性能指标和商务指标的影响,针对一般的质量评价方法无法全面、准确地对智能电能表的多项质量影响指标的重要性和优先级横向比较的问题,该方法采用层次分析法,选择能够全面反映智能电能表误差概率分布情况的特征量指标,依据专家意见,对指标两两比较的重要性程度做出打分构造判断矩阵,通过计算变换将多个指标转化为一个综合指标,对智能电能表的供货优先级形成评价性指标。实例表明,该方法能对智能电能表做出有效评价,得出智能电能表的采购优先级。     

探讨电能计量系统技术发展及建议

基于电能计量系统的软硬件组成,介绍了电能计量装置的发展历程及几种新型互感器、智能电能表的技术发展,阐述了电能计量抄表技术、计量算法的研究动态,并提出现代电能计量系统的"数字化、标准化、网络化、智能化"发展趋势和广西电网电能计量系统发展建议,以促进广西电网电能计量系统的发展。     

数字化电能表校验方法及校验装置研究

在数字电能计量系统中,数字化电能表的准确度关乎电能计量的可靠性和公平性,因此必须对其进行校验。关于数字化电能表的国家标准与国网公司企业标准刚出台不久,目前还没有一套比较完整的数字电能表准确度校验方案。文章在已有标准的基础上,提出了瓦秒法与标准表法相结合的误差测试方法,其测量准确度高、稳定性与可靠性强,且标准电能算法配置灵活,能在高速下实现复杂运算。所研究的校验装置经检定满足0.05级准确度要求,其不仅能完成标准规定的校验项目,还能根据数字化电能表的特点更全面地对其准确度进行校验。     

基于PCA-SVR的电能计量装置误差评估算法

针对目前电能计量综合误差计算方法无法实时评价电能计量装置误差的问题,提出了一种基于PCA-SVR的电能计量装置误差评估算法。该方法首先对互感器二次信号有效值进行主元分析(PCA),通过Q统计量及其贡献率对电能计量装置进行计量状态检测和异常定位。然后建立正常计量状态下电能计量装置合成误差的多参数降维模型,通过支持向量机回归(SVR)得到互感器实际工况下的计量误差,与在线监测获得的二次回路误差、电能表误差合成得到综合误差。本文方法可以实现电能计量误差的状态评价和合成误差的实时评估,最后通过仿真验证了本文方法的准确性。     

基于Blackman-Nuttall窗改进FFT校正的新型三相动态谐波电能表设计

针对电网动态谐波检测与电能计量的急切需求,建立了改善动态谐波FFT频谱泄漏和旁瓣效应的基于Blackman-Nuttall窗三谱线改进FFT校正的谐波电能计量方法,提出了ADS1178+TMS320C6745+K60架构的新型三相动态谐波电能表的设计和研究方案,详细介绍了多通道、高采样率、同步采样ADC的数据采集和调理电路单元,以及以高性能浮点DSP芯片TMS320C6745为核心的电网信号数据处理电路单元,提出了基于牛顿插值的动态谐波电能计量的误差校正方法。实验与测试表明,新型三相谐波电能表的基波有功功率相对误差≤0. 1%,基波无功功率相对误差≤1%,2次～21次谐波电压幅值相对误差≤0. 6%、谐波电流幅值相对误差≤0. 7%、谐波相位误差≤0. 5°,符合国家标准GB/T 14549-93中的A类谐波测量仪器相关精度要求。     

基于随机矩阵理论和聚类算法的电能表运行状态评估方法

随着智能配电网络规模的扩大以及电网结构的复杂化,电力大数据呈指数级增长,电力设备的检、监测评估面临新的挑战。在大数据原理和数据挖掘分析的基础上,提出一种基于随机矩阵理论和聚类算法的电能表运行状态评估方法。首先,对电力大数据统一预处理,完成时间序列数据表征;然后,采用实时分离窗技术整合时序数据;其次,基于随机矩阵理论,对多维度电能表时间序列数据实时计算、分析统计量时序特征;进一步,采用改进的时间规整聚类算法计算时序数据相似度,从而对随机矩阵统计量聚类分级;最后,分析聚类结果,得到电能表运行状态评估等级和范围,完成电能表实时运行状态评估。实例分析和对比研究结果表明,与传统的主元分析评估方法相比,所提出的新型电能表运行状态评估方法具有良好的鲁棒性、可靠性和时效性,为电力电网检测技术应用研究提供了新思路。     

基于随机矩阵理论和聚类算法的电能表运行状态评估方法

随着智能配电网络规模的扩大以及电网结构的复杂化,电力大数据呈指数级增长,电力设备的检、监测评估面临新的挑战。在大数据原理和数据挖掘分析的基础上,提出一种基于随机矩阵理论和聚类算法的电能表运行状态评估方法。首先,对电力大数据统一预处理,完成时间序列数据表征;然后,采用实时分离窗技术整合时序数据;其次,基于随机矩阵理论,对多维度电能表时间序列数据实时计算、分析统计量时序特征;进一步,采用改进的时间规整聚类算法计算时序数据相似度,从而对随机矩阵统计量聚类分级;最后,分析聚类结果,得到电能表运行状态评估等级和范围,完成电能表实时运行状态评估。实例分析和对比研究结果表明,与传统的主元分析评估方法相比,所提出的新型电能表运行状态评估方法具有良好的鲁棒性、可靠性和时效性,为电力电网检测技术应用研究提供了新思路。