复杂工况下直流电能计量的算法影响及误差分析

现有直流电能表多针对直流稳态电能进行计量,对充电过程中电压、电流变化适应性较差,且忽略功率脉动及高频纹波产生的功率。为此,通过研究整流性负载、开关充电设备以及快速动态变化负荷的直流电能产生原理,结合电能表计量算法和实验阐述了计量过程中存在的误差影响,提出了不同计量场合下减少计量误差的算法参数优化方法。为电能计量精度的提高提供参考,为直流计量算法的优化提供思路,明确改进方向。     

直流电能表计量信号自适应降噪方法

直流配电网包含DC/DC变换器等电力电子器件,非线性特性显著,导致直流输出端电压、电流信号存在大量纹波,需通过滤波降噪处理提升直流电能计量的准确性。针对现有的滤波降噪方法参数设置缺乏优化、滤波降噪效果尚待提升问题,本文提出基于自适应变分模态分解与小波阈值去噪相结合的直流电能计量数据降噪方法。建立输出端直流电压、电流信号变分模态分解的参数最优化模型,并联合互信息分析,实现原始信号的有效模态分量与噪声模态分量的自适应区分。在此基础上,建立以信噪比、均方根误差、平滑度、相关系数复合评价指标最优的小波阈值去噪参数最优化模型,实现噪声模态分量的最优滤波降噪。通过实测数据计算分析,验证所提方法的有效性。     

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。     

分时计量电能表的调校与误差分析

随着电力生产对计划调度、经济调度要求的提高，开始运用经济手段来调整负荷的措施。将用电时间的概念引入到电费的计算中去，实行了不同用电时间，电价也不同的方法。近几年，西部大开发的工程已全面展开，我省根据国家电力生产发展和经济管理的需要，也提出了实行多种电价，首先提出了按高峰和低谷时间分段计量电能并采取与此相适应的收费制度，并取得了一定成效。鉴于该表在经济效益中占有的重要地位，作者对此表从原理、特性上进行了全面的阐述，并对其调校误差做了较为详细的分析，以保证这种分时计量电能表能够准确计量，从而解决供用电的矛盾，提高发供电设备的经济效益。     

单相电能表错误接线计量误差分析

通过对电能表的错误接线所造成的计量误差的分析,提出为了避免影响供用电双方的经济利益,必须遵循装表接线原则.     

对谐波引起电能表计量误差的分析

以单相整流电路为例,通过实例验证了谐波对电能表的计量误差,并从电能表结构及工作原理上分析了谐波引起电能表计量误差的原因。     

几种断线状况下电能表计量误差的更正系数

在用电管理中，当发现电能表接线有错误时，管理部门对用电单位追退电量需知消耗电量的更正系数，文章就三相三线电路中因电压断线，电流断线及三相四线电路中零线断线下电能表计量误差的更正系数进行分析计算。     

谐波对电能表计量影响的研究

利用谐波测试技术,在不同的谐波条件下,对电能表进行了较较全面、深入的研究,得出了谐波功率的大小和流向是造成电能表计量误差的主要原因的结论,提出了由谐波造成电能表计量误差近似估算方法。     

考虑谐波响应率的电能表谐波误差修正

通过对感应式和电子式电能表的计量原理及谐波误差的分析,确定以电能表准确计量基波电能为标准;引入谐波响应率的概念,指出电能表谐波响应率与谐波误差的关系。针对两种电能表对各次谐波的响应特性,结合流经电能表的各次谐波电压、电流的含量和功率角等参数,建立适用于系统实际的谐波响应率模型。借助统计数据计算模型系数,确定谐波响应率表达式,并以此修正电能表所测全波电量,剔除谐波误差,实现准确基波电量的计量。     

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。     

基于测量不确定度理论的电能计量装置整体误差性能评估与控制研究

电能计量装置的准确性关系贸易结算的公平公正、电网运行的经济安全。现有相关技术标准规定了电能表、互感器的误差控制要求,但对由电能表、互感器及其回路组成的电能计量装置的综合误差性能指标,尚缺乏准确量化的定义。文中以测量不确定度理论为基础,论述了不同典型条件下电能计量装置的各标准不确定度分量、合成标准不确定度以及整体扩展不确定度的计算评定方法与允许综合误差限值的确定方法,为电能计量装置综合误差性能评估,以及电能表、互感器装出前的优化组合选配提供技术依据与方法。     

关于电力通信用DC/DC馈线短路问题的研究

分析了电力专用通信DC/DC直接挂于操作电源直流母线上,当发生馈线短路故障时DC/DC因自身短路保护而导致馈线开关不能可靠跳闸的问题,试验验证了此问题发生的机理,以及在DC/DC输出母线并联适当电解电容解决此问题的有效性.     

基于参数自适应的直流微源虚拟发电机控制策略

针对分布式电源波动及负载功率突变引起直流微电网母线电压大幅波动的问题,传统虚拟直流电机控制通过模拟直流电机外特性,可抑制母线电压波动,但动态响应较差.对此,提出一种参数自适应的虚拟直流发电机控制策略.以Buck/Boost变换器作为研究对象,结合下垂控制将虚拟直流发电机应用于多变换器并联系统中.建立其小信号模型,分析关...     

非车载充电机高精度电能计量研究与应用

针对我国在电动汽车领域内直流充电的应用现状,文章论述了对直流电能进行精确计量的重要性和必要性.通过分析非车载充电机计量的精度和损耗根源,对计量连接装置的结构进行了改良并设计出相应的计量模块.为了降低在充电过程中分流器长时间通入大电流时给充电桩的电量计量准确性带来的不利影响,文章提出了一种提升计量准确性的优化方法:用高精...     

关于电力通信用DC/DC馈线短路问题的研究

分析了电力专用通信DC/DC直接挂于操作电源直流母线上,当发生馈线短路故障时DC/DC因自身短路保护而导致馈线开关不能可靠跳闸的问题,试验验证了此问题发生的机理,以及在DC/DC输出母线并联适当电解电容解决此问题的有效性。     

一例低压电能计量装置特殊错误接线差错电量分析与计算

介绍了一例发生在电力大用户处的低压电能计量装置特殊的错误接线,通过错误接线部分等值电路图和实测数据画出向量进行综合分析后,得出错误接线功率表达式,从而算出更正系数进行电量追补,避免了因分析不到位造成差错电量追补不客观、不公正的问题。     

基于虚拟直流机的直流微电网电压稳定控制策略

针对大量恒功率负荷接入直流微电网致使直流微电网失稳的问题,提出了一种基于虚拟直流机(VDCM)的直流微电网电压稳定控制策略。控制策略以储能双向DC/DC变流器为研究对象,基于直流电机原理,以电感电流为反馈量在传统下垂控制的基础上引入VDCM环节,增强系统阻尼,降低恒功率负荷对系统稳定性的影响。通过建立所提控制策略下的直流微电网小信号模型,利用阻抗匹配原则分析相关参数变化时系统的稳定性,并将其与传统的VDCM控制策略进行对比。最后,搭建仿真模型和硬件实验平台,验证所提控制策略的有效性。结果表明：所提控制策略使变流器具备了直流电机的惯量和阻尼特性,在提升系统稳定性的同时,也在一定程度上改善了系统动态响应性能,且其控制效果优于传统的VDCM控制策略。     

基于小波变换的电力系统谐波电能计量

分析了谐波对电能计量装置的影响,提出了基于小波变换理论的谐波电能计量方法,并进行Matlab仿真实验.