适用于复杂工况的高性能标准数字化电能表*

数字化电能表在智能变电站的建设中得到广泛应用,需要准确可靠的高性能标准数字化电能表对数字化电能表进行现场校验。分析了复杂工况对标准数字化电能表提出的高精度要求和现场校验对标准数字化电能表提出的检测速度和可靠性要求。文中研制的标准数字化电能表以高性能DSP系统为核心,以高精度脉冲分频技术和插值重采样点积和算法实现标准高性能电能计量和高频次电能脉冲输出,在谐波以及输入噪声等工况下的准确度依然满足误差限值要求。测试结果表明,该标准数字化电能表电能计量误差不超过0.02%。所研制的标准数字化电能表可用于现场实负荷工况下计量性能监测与运行状态评估。     

一种报文离散性可控的标准数字功率源

数字化电能表是数字化变电站广泛使用的设备,标准数字功率源是对其性能进行校验的主要设备。目前数字功率源输出的SV报文存在随机特性差的问题,无法满足相关国家及行业标准对数字化电能表的影响量的检测要求。针对这一问题,设计了一种基于混沌映射的随机序列生成算法,保证标准数字功率源输出报文数据丢失的随机性。硬件上通过FPGA配置光口以太网芯片输出IEC 61850-9-2序列,将芯片配置为RMII接口输出,保证报文发布时间离散度可控。测试结果表明,研制的数字功率源在丢包概率可控、报文发布时间离散度可控,且误差不超过200 ns,远小于标准中规定3μs的误差要求,满足数字化电能表异常通信状态的检测要求。该装置已应用于南方电网数字化电能表检测。     

基于IEC61850标准的数字化电能表丢帧误差分析

数字化电能表做为数字化电能计量系统中关键设备,其误差大小直接决定了数字化电能计量系统的准确度,数字化电能表在信号输入形式上与传统电能表存在很大的差异,传统电能表的输入信号为三相模拟电压/电流,而数字化电能表的输入信号为遵循IEC 61850协议的数据帧,因此数字化电能表相对传统电能表而言存在一个重要的误差来源—丢帧误差。针对数字化电能表的丢帧误差从理论上进行分析,同时对确定等级的数字化电能表允许最大丢帧率进行了推导,并通过实验仿真验证,发现数字化电能表的丢帧误差在丢帧率一定的情况下随着丢帧序号的变化呈现出正弦变化的规律,且最大丢帧误差与采样频率无关。分析得出要忽略丢帧对数字化电能计量系统造成的误差时,数字化电能表允许的最大丢帧率应该在数字化电能表的准确度等级5%以下,且建立相关的丢帧测试项目对数字化电能表入网运行前进行检测具有重要意义。     

一种含噪声测试的数字化电能表计量性能检测系统

电子式互感器属于电子设备,在A/D采样过程中不可避免的会产生噪声,噪声叠加至采样值中,对电能计量的准确性产生明显影响,有必要对数字化电能表入网运行前展开输入噪声测试,保证数字化电能表入网运行的准确性。因此,研究了一种含噪声测试的数字化电能表计量性能检测系统,检测系统在现有数字化电能表检测项目的基础上,提出了输入噪声测试项目及测试方法,通过研究发现,数字化电能表在噪声条件下误差明显增大及不稳定,当信噪比为30 dB时,数字化电能表误差出现超差现象,建议数字化电能表入网运行前增加输入噪声测试项目。     

脉宽检测法抑制电能表电磁干扰的方法

介绍了一种脉宽检测电路法抑制电能表电磁干扰的方法.主要解决了电能表抗扰度试验中由于标准电能表脉冲信号线受干扰引起的误差超差或误差无法正常显示的严重问题.在不同试验环境中取得了很好的效果.     

智能变电站数字接口电能表基本误差测量方法研究

数字接口电能表作为智能变电站电能计量的重要设备,其输入信号为数字信号,传统的电能表基本误差检验系统和方法不能使用.本文通过对数字接口电能表结构特点的分析,提出一种数字接口电能表基本误差测量系统及试验方法,为实现智能变电站数字接口电能表的基本误差试验和量值溯源提供参考.     

基于蒙特卡罗法的数字化电能表计量误差评估*

为了准确地评估数字化电能表的计量误差,对影响量误差和综合误差间的关系进行研究。由于数字化电能表计量模型的复杂性,无法直接给出综合误差的解析结果,为此,采用蒙特卡罗法,通过仿真计算和统计特性分析,得到了数字化电能表综合误差及影响量误差的分布特征,并验证了它们之间的函数关系。分析结论可为数字化电能表影响量误差限值的确定及等级划分提供参考。     

一种多光口数字化电能表检测技术研究

随着数字化变电站的推广,对数字信号进行电能计量的数字化电能表广泛应用。在数字化变电站中,针对不同的光纤通讯方式,数字化电能表有单光口和多光口数字化电能表之分。多光口数字化电能表接收来自不同合并单元的采样数据,其计量准确性是否受接收数据包同步或异步的影响,目前尚未有相关研究。因此,本文主要对多光口数字化电能表的工作原理进行分析,并研究变电站中采样数据同步对数字化电能表计量特性影响及多光口电能表的检测方法,为数字化电能表的推广应用起到了促进作用。     

基于标准电能表高频脉冲的数字化电能表快速校验方法

随着智能变电站的快速发展,数字化电能表得到了广泛应用,需要准确高效的校验方法对其进行现场校验。针对目前数字化电能表校验方法存在的现场工况适应性差和检测速度慢的问题,提出了基于标准电能表高频脉冲的数字化电能表快速校验方法。标准数字化电能表应用插值算法和能量池数据反馈以缩短校验时间,应用二阶Simpson积分算法以适应现场实际工况。测试结果表明,该快速校验方法满足变电站现场校验的精度要求,校验用时明显缩短。     

数字化电能表检测项目及方法研究

现有的数字化电能表检测标准由电子式电能表检测标准发展而来,其检测项目未充分考虑数字化电能表自身的特点。为改善数字化电能表挂网运行的稳定性,搭建了现场综合监测平台,设计了基于全相位自适应算法的0. 01级数字化电能表,在此基础上有针对性的提出了一些现场适应性试验项目,最后在实验室和现场分别进行了试验。试验结果表明所提出的现场适应性试验项目,能够有效保证数字化电能表在现场复杂工况条件下的计量准确性,通过新增试验项目的数字化电能表能够在现场长期准确的计量电能。     

JDM—301型携式电能比对装置

1 概述 JDM—301型多功能微电脑电能比对装置是由三块标准电能表RM—11、单片机处理系统、笔记本电脑、打印机及相应软件包组成。本装置还配有IEEE—488接口,对没有脉冲输出的标准表,可通过该接口进行采样。检测时,能自动进行采样、计算误差并判别采样误差的合     

电能表常数检验的误差分析及检验方法优化

国际法制计量组织的国际建议OIML R46有功电能表和欧盟的NE 50470电能表系列标准中对电能表常数检验提出了定量的技术要求.本文通过对传统的电能表常数检验方法进行检验误差的分析,认为电能表常数检验误差主要产生于在进行常数检验时检验人员根据电能表液晶计度器末位数字进位时用手动控制脉冲计数器启停不同步的时间差和脉冲计数器记录脉冲的截尾误差.根据OIML和NE标准的规定,通过分析和论证提出了既满足标准规定的检验误差要求又能缩短试验时间的电能表常数的快速检验的优化方案.     

基于标准表高频脉冲的数字化电能表快速校验方法

随着智能变电站的快速发展,数字化电能表得到了广泛应用,需要准确高效的校验方法对其进行现场校验。针对目前数字化电能表校验方法存在的现场工况适应性差和检测速度慢的问题,提出了基于标准表高频脉冲的数字化电能表快速校验方法。标准数字化电能表应用插值算法和能量池数据反馈以缩短校验时间,应用二阶Simpson积分算法以适应现场实际工况。测试结果表明,该快速校验方法满足变电站现场校验的精度要求,校验用时明显缩短。     

基于蓝牙技术的电能表无线检定技术研究

目前,传统的电能表检定通常采用人工接线方式,该方式效率低下,操作不当会导致器件损坏,存在安全隐患。为实现高效、可靠的批量电表误差检定,文中利用低功耗蓝牙技术实现电能表的无线检定。通过研究,摒弃蓝牙普通模式,采用蓝牙特殊模式,将蓝牙模块从协议层转发信号,改为从底层寄存器直接转发,极大提高了信号转发的稳定性,经多次测试,稳定性可以达到1μs以下,可以满足现在所有准确度等级电能表的检定要求。在检测时,无需将检表台体上的光电头与待检电表的光脉冲接口和电脉冲接口相连接,减少人工参与,提高了批量电表的误差检验效率。文中设计的基于蓝牙技术的无线光电脉冲校测系统适用于具有无线发送模块的待检电表检测。     

智能电能表快速脉冲群抗扰度试验粗大误差结果分析及改进措施

对智能电能表快速脉冲群抗扰度试验中出现的粗大误差结果影响因素进行不确定度评定,分析输出信号源的稳定性。在此基础上,根据试验检测依据和试验要求,分析造成试验粗大误差现象的干扰路径,并提出在光电脉冲线路、电源线及网线上缠绕磁环的措施,保证电能表与检定装置有效隔离,确保智能电能表快速脉冲群试验结果准确、可靠。采用改进措施后,快速脉冲群试验结果不再出现粗大误差,改进效果良好。     

数字化电能表较电子式电能表计量及检测差异性研究

数字化电能表硬件结构较电子式电能表大为简化,计量性能也存在明显差异性,通过国家标准检测的数字化电能表现场运行过程中仍出现误差超差及长期计量失准的情况,表明现有检测项目及试验方法存在一定的不足。为确保数字化电能表现场运行的准确性和可靠性,本文从数字化电能表工作原理出发,在现有检测规范的基础上,针对性提出检测项目及相关试验方法。通过试验测试及现场验证表明,本文提出的电能计量算法适应性检测项目能有效用于评估数字化电能表计量性能,为相关数字化电能表检测规范提供参考,具有一定的实际意义。     

智能变电站数字化计量装置误差稳定性测试系统研究

近年来数字化计量装置在智能变电站中得到了普遍应用,但其运行可靠性和稳定性较差,制约了数字化计量装置的推广应用。针对计量装置数字化所带来的误差稳定性较差的问题,提出了数字化计量装置的整体误差与电子式互感器和数字化电能表单独误差同步测试,且误差影响量可调的误差稳定性测试方法,搭建了数字化计量装置误差稳定性测试系统。通过理论分析、试验验证和现场测试,为数字化计量装置误差稳定性问题的分析和处理提供了有效的解决思路和方法,对提升数字化计量装置的设计、制造和运行水平有指导意义。     

一种新型数字式电能表检定系统的研制

数字电能计量系统的核心是数字化的电能表.而我国目前的电能计量误差的量值传递体系仍然是基于传统的模拟系统的.因此,需要研制一种可纳入国家现行电能计量误差传递体系中的数字式电能表的检定装置.本文提出了一种满足这种要求的新型数字式电能表检定系统的设计方案,给出了其软硬件设计原理.     

频率偏移对数字化电能表计量误差影响分析

数字化电能表的检定规程及相关标准正在制订中,为对相关技术标准的技术指标规定提供参考,加强数字化电能表的质量管控,在数字化电能表测试项目研究的基础上,文章对现场运行工况中频率偏移对数字化电能表不同算法进行了仿真研究,对不同型号电能表计量性能产生的影响进行了测试试验,试验结果显示频率偏移对电能表几乎无影响。     

智能变电站二次回路计量装置综合误差离线测量系统的设计

针对国内智能变电站二次回路计量装置综合误差测量没有成熟测量设备的现状,本文设计了一套智能变电站二次回路计量装置综合误差离线测量系统。该系统通过接收被检电能表电能脉冲信号并与标准电能表测得的三相交流电能进行对比的方法,实现了智能变电站二次回路计量装置综合误差的测量。经实验室检测,该系统满足设计要求。该装置的设计填补了国内智能变电站二次回路综合误差测量的空白,简化了现场检测工作,为智能变电站安全稳定运行提供了保障。