智能电能表动态误差的OOK激励测试方法

首先建立了一种OOK动态负荷电流信号的数学模型,提出了动态负荷电能序列的数学模型,并定义了动态负荷功率模式,即暂态动态负荷模式、短时动态负荷模式和长时动态负荷模式,基于此推导得出了一种电能表动态误差测量的算法。最后建立了智能电能表动态误差测试系统,对3种电能表进行了测试,结果表明电能表的动态误差与激励的动态负荷功率模式紧密相关,不同电能表的动态误差特性差异较大。     

关口电能表动态误差实验室测试方法

提出了电能表动态性能测试技术的研究状况和存在的问题,从电能表内部的计量工作原理和外部动态负荷运行工况的影响两个方面,分析了影响电能表测量误差的因素;给出了OOK动态负荷测试激励信号模型,基于此模型,提出了关口电能表实验室动态误差测试实验方法和测试系统的构建方案,建立了电能表动态误差测试系统,采用该系统对不同型号关口电能表进行动态误差测试;最后分析了动态误差测试数据,指出了关口电能表动态误差存在的问题。     

关口电能表动态误差实验室测试方法北大核心

提出了电能表动态性能测试技术的研究状况和存在的问题,从电能表内部的计量工作原理和外部动态负荷运行工况的影响两个方面,分析了影响电能表测量误差的因素;给出了OOK动态负荷测试激励信号模型,基于此模型,提出了关口电能表实验室动态误差测试实验方法和测试系统的构建方案,建立了电能表动态误差测试系统,采用该系统对不同型号关口电能表进行动态误差测试;最后分析了动态误差测试数据,指出了关口电能表动态误差存在的问题。     

智能电能表动态特性测试相关问题分析

首先给出了动态测量的概念,概括了动态特性测试涉及的科学问题;据此,提出了动态电能测量和稳态电能测量的概念,给出了动态负荷、动态负荷特性、冲击负荷、动态电流的定义。进而,提出了动态测试激励信号建模的要求、电能表动态特性测试的相关要求、以及电能表的系统动态建模要求。其次,论述了电能表动态测试信号与系统建模的研究现况。然后,通过对比控制系统、测量系统、传感器的动态建模研究现状,指出了电能表的系统建模和测试信号建模的不足与存在问题,以及电能表的系统建模与测试信号建模的复杂性和差异性。最后,在分析控制系统与传感器的动态特性指标的基础上,提出了电能表的动态特性指标。论述的内容旨在为智能电能表动态特性的研究方面提供系统的研究思路,明确了电能表动态测试信号的建模要求和电能表系统建模要求。     

电能表动态误差特性实验研究

针对电能表的动态误差测试问题,建立了OOK动态负荷信号的模型和电能表动态误差测试系统,提出了暂态、短时、长时三种模式和九种模态的测试激励信号,提出一种电能表动态误差的计算方法,对国内三个厂家的电能表进行了动态误差性能的实验研究,给出了实验结果。     

智能电能表的全系统模型及其动态误差分析

电网中特大功率负荷的功率动态变化对智能电能表产生不同程度的影响,甚至引起较大误差。为了分析智能电能表动态误差的来源,该文采用机理建模的方法分别建立智能电能表电压通道、具有可编程增益放大器(programmable gain amplifier,PGA)增益反馈控制的电流通道、有功功率测量单元及电能测量单元的动态数学模型,并集成各单元之间的信号传递关系,综合建立智能电能表全系统模型。以此为基础,建立动态误差仿真平台,分析各单元的模型参数对有功电能动态误差的影响。通过搭建动态误差测试系统,测试典型电能表的动态误差,与仿真分析结果的对比表明,该文提出的全系统模型可用于分析电能表动态条件下的内部误差影响因素、明确误差来源。研究结果可为后续提高智能电能表的动态性能提供定量的决策参考。     

压缩感知动态测试信号模型与电能表动态误差测试*

文中针对智能电能表动态误差的高效测试问题,分析了长时间范围内复杂动态负荷信号幅度域的快速随机波动特性,建立了压缩感知伪随机动态负荷测试信号的模型,采用Hadamard矩阵和降采样矩阵结合的测量矩阵构建方法,确定了该测试信号的模型参数,提出了压缩感知测量信号的产生方案。采用试验方法,对比给出了压缩感知和m序列动态测试信号条件下电能表动态测试的误差数据。研究结果表明相比较于m序列伪随机测试信号,压缩感知动态测试信号的动态误差测试效率提高了4倍。     

基于TASK功率模型的电能表动态误差测试方法

该文首先采用连续空间函数序列的信号分解方法,建立了动态测试电压、电流和功率的函数序列模型。其次,提出了一种面向时间过程的三幅值键控(ternary amplitude shift keying,TASK)动态测试功率模型,给出了TASK动态功率的产生方案;在此基础上,定义了单向与双向功率的多种动态负荷模式。最后,基于所提出的理论方法,搭建了电能表动态误差测试系统,测试了国内外不同厂家多种电能表的动态误差,验证了TASK动态测试信号模型与测试方法的正确性。     

动态负荷特性对电能表运行状态影响的研究

智能电能表是用电信息采集系统中最主要的部分,其运行状态直接影响整个系统的运行效果,因此对智能电能表运行状态的影响因素分析很有必要。本文首先分析典型动态负荷电流游程波动特性,然后建立智能电能表的结构化与仿真模型,仿真分析给出高铁机车和炼钢电弧炉负荷电流不同游程波动特性,对智能电能表动态误差的影响,并评价了影响状态。     

电能表动态误差测量不确定度分析与评定

分析了动态激励信号的数学模型和动态误差计算方法,设计开发了基于幅移键控的电能表动态误差测试装置,并搭建了相应的测试系统,全面剖析了电能表动态误差测量的不确定度来源,对测量结果的不确定度进行了系统的评定,对电能表制造企业发展电能表动态计量关键技术和国家建立电能表动态电能量值传递体系具有非常重要的意义。     

m序列调制的正弦离散伪随机动态测试信号的完备性分析

针对电能表动态误差测试问题,该文首先定义动态测试信号模型应具备的特性,提出动态测试信号的完备性定理,为衡量动态测试信号是否能够全面合理地测试得出电能表动态误差提供了理论依据;其次,建立智能电能表结构化测量模型和m序列调制的正弦离散(m sequence modulatingsine discrete,m SD)伪随机动态测试信号数学模型,基于广义循环平稳随机过程理论与新提出的m SD伪随机信号相关辨识法,证明该测试信号具有完备性;最后,通过建立电能表动态误差测试系统,对不同类型电能表进行动态误差实验,验证m SD伪随机动态测试信号完备性理论的正确性。     

畸变波形动态测试信号模型及电能表动态误差分析

首先分析了智能电能表动态误差的来源,给出了引起电能表动态误差的影响因素,其后,建立了畸变波形确定型动态测试信号模型,推到给出了该信号模型的电能理论值,以此理论值作为仿真分析的参考电能量值,然后,仿真分析了正弦包络和梯形包络下各影响因素导致的动态误差,最后,研究给出了各影响因素对电能表动态误差影响的程度,其中量程切换影响最大.     

CT机冲击负荷对智能电能表运行状态的影响

电网中越来越多的大功率设备投入使用,冲击负荷越来越多,冲击负荷不仅对电网的运行状态产生影响,而且,还会导致智能电能表的电能计量超差。本文首先分析医院CT机冲击负荷电流波动的游程特性,然后,建立智能电能表的全系统模型和电能测量仿真算法,最后,仿真分析给出医院CT机冲击负荷对智能电能表运行状态下动态误差的影响,并通过实验验证了仿真分析影响结果。     

复杂电能信号谐波时频域特征分析及其对电能计量影响

为准确分析复杂电能信号谐波时频域特性对电能计量的影响,提出了一种零值搜索-短时傅里叶变换时频域电压、电流信号幅度和相位分析算法,利用信号波形过零特征,自适应调整短窗傅里叶变换的时域窗宽,解决了电网频率波动导致的相位累积效应对相位分析的影响,算法的幅值分析误差为10-3、相位分析误差小于1°;建立了复杂电能信号时频域数据表征模型和4类时频域全局化特征矩阵提取算法,解决了时频域特性表征与提取的问题;以典型非线性动态负荷中频炉为分析案例,分析给出了其4类时频域全局化特征,并建立了畸变波形动态电能测试信号特征模型,通过辅助实验验证了4个时频域全局化特征对电能表动态超差的影响,提出了对国际和国内标准修改的建议。     

动态负荷准稳态与动态信号的模型与分解方法

针对牵引变电站等大功率动态负荷,建立了动态负荷信号随机过程的准稳态项与动态项数学模型;然后,采用二次经验模态分解方法,在小时间尺度上,对采集的牵引变电站动态负荷电流与功率随机信号进行了分解,得到了其慢速波动的准稳态项与随机快速波动的动态项。分解结果证明了文中所提出的模型结构的正确性,同时证明了分解方法的有效性。文中所提出的方法可为建立电能表动态误差特性测试信号提供依据。     

数字化电能表动态误差特性测试装置的设计

针对目前智能变电站用数字化电能表缺乏动态误差实验室测试手段的问题,文中采用OOK动态误差测试信号模型,研发了数字化电能表动态误差测试装置。首先引入了OOK离散化动态信号测试模型,其次,提出了装置总体硬件设计方案,并基于该方案提出了OOK数字化动态测试信号生成、IEC 61850-9协议SMV组包方法。最后的试验给出了装置生成的信号波形,满足OOK模型的要求,并对国内某厂家数字化电能表进行试验,验证了该装置用于测试数字化电能表动态误差的有效性。     

小电流智能电能表需量示值误差测试技术研究

需量测量功能是智能电能表计量的1项重要技术指标,需量示值误差试验是电能表检定中的1项重要内容。文中主要对额定电流在1A以下的智能电能表在需量示值误差测试中出现的问题进行分析,以试验数据为切入点,研究小电流规格的智能电能表的需量示值误差测试技术,并提出了解决办法及改进建议。     

基于智能电能表通信接口带载能力测试电路的设计与研究

针对智能电能表通信接口带载能力测试存在的问题,提出了智能电能表通信接口不同测试功能的电路设计方案,分别对智能电能表通信接口带载能力测试电路和智能电能表通信模块电源电压幅值、输出电流测量电路进行详细的分析,并对两种电路的优缺点进行比较分析,通过试验论证了这2种不同功能测试电路的可行性。     

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。     

面向冲击负荷的新型电能表关键技术研究

非线性冲击负荷会对计量点的电流、电压及频率产生较大影响,会引起较严重的电能计量误差。在分析非线性冲击负荷对计量误差影响的基础上,建立了冲击负荷模型,给出较为精确的冲击负荷仿真方法,据此给出了新型冲击负荷电能表的设计方案和设计原理,设计了电压、电流高速AD采样电路,给出了零磁通电流互感器设计方法,提出了一种冲击负荷计量方法及算法思路,给出了基于IIR低通滤波器的冲击负荷滤波算法及具体参数,设计出新型冲击负荷电能表。在冲击负荷模型的基础上,设计了冲击负荷典型实验环境,分别在暂态冲击负荷、短时冲击负荷、长时冲击负荷等条件下对待测冲击负荷电能表进行实验,实验结果表明,所设计的新型冲击负荷电能表能准确计量冲击负荷电能。