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。     

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。     

一种基于实际工况的数字化电能表校验方法及其误差分析

数字化电能表在实际工况下受到频率波动、谐波、输入噪声等因素影响,常出现误差超差的现象。为了研究现场实际工况下数字化电能表的计量性能,提出了一种基于实际工况的校验方法,研制了工况复现装置,推出了Blackman离散傅里叶变换(DFT)+自适应线性(Adaline)神经网络算法,实现了标准电能的计算,并将该数字化电能表校验方法和瓦秒法进行了比较分析。误差分析结果表明基于实际工况的数字化电能表校验方法和瓦秒法均能用于校验数字化电能表,但是前者的测试结果波动更小,更加稳定,且能够为现场复杂工况下电能表性能评估提供参考。     

基于多层感知机的多维条件下电能表准确度预测模型

传统电能表的检定工作均是在试验条件人为可控的实验室内进行,但电能表实际运行的条件可能与实验室条件存在多维参数差异。目前对在多维条件下如何进行电能表仪器检定工作以及相关的量值溯源的研究开展的比较有限,但电力生产过程中对于复杂工况下准确计量的需求逐渐提升。近年来,随着机器学习、人工智能领域的技术进步,为多维条件下计量工作的开展提供了一种有效途径。首先针对实际运行当中对电能表准确度产生影响的各种因素进行了机理分析,探讨了多层感知机模型预测电能表准确度的可行性;然后提出基于多层感知机算法的电能表准确度预测模型,采用有监督学习完成训练过程;最后利用电能表准确度实验数据进行仿真训练,验证了模型的准确性和有效性;填补了国内相关领域的空白。     

电能计量装置运行误差分析及状态评价方法研究

电能计量装置的运行误差直接对供用电双方贸易结算的准确性产生很大的影响,因此对于电能计量装置的运行状态评价显得尤为重要。本文将电能计量装置分为电能表、电流互感器、电压互感器和二次回路四个部件进行分析,总结了对各个部件运行误差的影响因素。此外,还从电网运行工况的角度对电能计量装置运行误差的影响进行了分析和说明。针对现行电能计量装置周期现场检验的不足,本文提出了新型运行状态评价方法。该方法通过对电能计量装置运行状态进行监测,来获取运行环境下的电压、电流、频率等运行状态数据,结合现场周期检验得到的误差数据,再加上实际电网运行环境对电能计量装置运行状态准确性、可靠性的影响,对其进行综合评价。该方法从各方面提取了多项指标,并制定相应的权重,共同构成状态评价标准。根据状态评价结果,提出相应的电能计量装置检验策略。     

智能电能表计量可信性分析方法研究

智能电能表现场运行环境日益复杂,其计量准确性和可信性受到越来越大的挑战,有必要对电能表在长期运行中各项指标情况进行研究。本文利用高斯正态分布理论分析电能表误差分布概率的置信度,提出一种能全面反应电能表准确性的组合误差指标概念,实现对智能电能表计量的可信性定量分析及评价。该方法对电能表计量可信性、可靠性及一致性的综合评价,具有一定的参考价值。     

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。     

全时检验关口计量在线监测与远程故障诊断系统

介绍了一种关口电能计量装置在线监测与远程故障诊断系统,采用GPS同步采样和低压电力线宽带载波通信同步技术,实时采集关口电能表和电压、电流互感器二次回路信号,实现关口计量装置全时检验和运行状态监测。通过计量设备异常事件数据库实现对异常事件的判别、记录、告警,通过故障仿真平台还原现场故障电压、电流波形,实现关口电能表在异常工况下的误差检验,应用智能化专家诊断和状态评估技术,实现关口计量装置的可靠性、剩余寿命的判断。     

高湿热环境下智能电能表计量误差特性分析

针对现场复杂环境对智能电能表运行特性作用机理不清晰的问题,借助高湿热环境长时间现场运行试验,研究智能电能表计量误差随日历时间变化规律,重点分析电流、温度、相对湿度、风速、光照、气压对电能表计量误差的影响,借助计量误差均值与标准差阐释电气和环境因素对智能电能表运行特性的影响规律,获得计量误差演变规律模型。通过量化电气和环境因素对电能表计量误差的影响,发现负载电流是影响智能电能表计量特性的最重要因素,温度和湿度是影响智能电能表计量特性的次重要因素,风速对电能表计量特性的影响最弱。研究结果对提高智能电能表可靠性和稳定性具有参考价值。     

电子式多功能关口电能表性能评估方法初探

针对目前国内对关口电能表技术要求和测试方法上存在的不足,从关口电能计量的特殊性出发,提出了关口电能表性能要求纲要,在广泛收集IEC标准、进口电能表技术指标以及现场常见运行问题的基础上提出了关口电能表性能评估方法。该方法的提出对于鉴别多功能电能表性能质量差异具有一定的参考价值。     

谐波工况下的电能计量

针对电网谐波降低电能质量,严重影响电能计量准确性的问题,分析了感应式电能表和电子式电能表的工作状况,探讨了计算谐波电能并区分谐波来源和谐波潮流方向的电能计量新方法。     

基于熵权-正态云模型的智能电能表状态评估研究

随着智能电能表的广泛普及,对电能表运行状态进行科学评估从而合理安排检修而显得尤为重要.综合分析智能电能表产品和工作特性,基于运行可靠性、运行性能、电网运行环境和外部运行环境四方面因素建立智能电能表状态评估模型,利用熵权法确定评估指标权重,通过正态云模型解决评估指标的定量性问题,对智能电能表的运行状态进行综合评估.由实例...     

基于复合核 SVM 的智能电表基本误差预测方法

智能电表作为电网的终端设备,其退化情况与工作环境、运行时间等因素密切相关.针对复杂变量条件下智能电表退化情况难以预测的问题,提出一种基于复合核支持向量机(support vector machine,SVM)的智能电表基本误差预测方法.首先对智能电表退化数据进行分析,采用皮尔逊相关性分析找出与智能电表基本误差相关性极强的环境变量.然后,为进一步提取数据退化特征,采用模糊C均值聚类算法对智能电表退化数据进行聚类,确定退化特征向量.最后,基于高斯径向基核函数与多项式核函数构造一种新的复合核SVM模型用以预测智能电表基本误差.结合新疆地区智能电表退化数据对复合核SVM模型性能进行验证,实验结果表明,复合核SVM模型可以准确预测复杂环境下智能电表的基本误差,其预测准确率高于贝叶斯方法、神经网络方法以及经典SVM方法.     

智能电能表小电量走字原因分析及抑制方法

随着工业技术水平的不断提高,智能电能表现场运行环境日益复杂,其准确可靠运行受到了越来越大的挑战,少数智能电能表现场运行时出现小电量走字的情况,文中对此现象进行了原因分析,并从硬件、软件及现场安装等多个方面提出了抑制方法,试验结果证明抑制方法有效可行。     

基于FPGA仿真模拟技术的智能电能表软件可靠性测试系统设计

针对智能电能表软件可靠性测试问题,设计了一种基于FPGA仿真模拟技术的智能电能表软件测试系统,采用FPGA模拟智能电能表外围电路各功能芯片,实现了智能电能表的软件可靠性测试。之后,对该测试系统进行了性能验证,验证结果表明:基于FPGA仿真模拟技术的智能电能表软件测试系统可测试出不同厂家的智能电能表在极限情况下存在的深度软件缺陷,有效提高了智能电能表软件成熟度和可靠性,减少了智能电能表批量运行故障。     

一种基于安装式标准电能表的智能电能表误差在线检测比对方法研究

文章针对不同厂家生产的单相智能电能表在线使用时计量准确性问题,在相同实际负载条件下进行相关试验。通过一种新型的高精度单相安装式标准电能表模拟用户实际使用情况,采用多种不同功率的负载对单相智能电能表在实际运行中的基本误差、电量走字误差进行测试。与实验室参比条件下检定装置测试的数据进行比对,验证分析单相智能电能表在参比条件下检定装置测试数据的可靠性和一致性。通过实验数据分析表明,该方法可以真实反映单相智能电能表在实际使用中基本误差和电量误差的情况,可以作为单相智能电能表在线检测的一种新的方法。     

基于MATLAB/SIMULINK的智能电表寿命预测仿真模型

智能电表是智能电网建设中一个重要的电气测量设备,其运行可靠性将直接影响电网的安全与稳定。但由于电网中智能电网数量众多,很难对其逐个进行寿命预测实验。因此,建立能够准确预测正在运行智能电表的寿命预测模型,对于开展智能电表寿命预测方法的研究具有重要实际意义。为此,文章在分析了智能电表的工作原理基础上,采用Matlab/Simulink软件,对其内部电压采样模块、电流采样模块、功率计量模块进行了建模。在此基础上,采用Peck加速模型,对其智能电表建立寿命预测模型。对采用的智能电表设计了寿命加速实验,验证了仿真模型的正确性。研究成果为我国电力系统中如何对正在运行的智能电表进行合理的寿命预测提供重要技术支持。