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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

智能电能表动态误差确定型测试激励信号的讨论

针对智能电能表动态误差特性测试问题,分析了确定型测试激励信号的时域和频域特征,包括变幅值动态负荷激励信号、变频率动态负荷激励信号和变相位动态负荷激励信号。分别从激励信号的幅值变化速率、激励电流和瞬时功率包含的频率成分,动态负荷下的激励模式,以及激励信号控制产生的难易程度四个方面对这几类信号进行了分析比较,结果表明梯形包络激励电流信号用于测试智能电能表的动态误差比其它激励测试信号优点更多。     

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。     

动态条件下电能表性能检测方法研究*

随着电能表工作环境的不断变化,电能表动态检测方法显得越来越重要。基于电能表测试和检定的基本原理,剖析电能表动态测试的独特之处以及所存在的关键问题,进而提出有效的动态测试方法,为后续动态测试方案的实现奠定理论基础,进一步推动了电能表动态特性测试及检定的标准化和规范化,为彻底摸清电能表动态误差特性、提高其动态误差性能提供了技术指导方向。     

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。     

一种可溯源的电能表动态性能测量方法研究

新能源电源和非线性负荷的大规模接入,加剧了电网的动态特性,给现有的电能表计量方法带来了新的挑战。为了解决动态电能计量方法的最大难题——溯源问题,从动态信号的特征分析入手,对动态信号的特征进行抽取和数学建模,提出了一种可溯源的电能表动态性能测量的详细方法,并分析了其溯源特性,确保动态性能各量值准确、可靠,为动态信号的电能计量溯源提供了一种全新的理念与技术探索思路。     

关口电能表远程在线校验方法及其技术实现

提出一种关口电能表远程在线校验方法,其具体实现,是在电能计量关口处增设一套高精度电压、电流前置采集装置,以更准确获取该处的电压、电流、电能脉冲、现场温度及湿度等数据信息,并将这些数据信息压缩后,上传至装设在主站的关口电能表在线运维管理系统,由该系统根据选定的电能计量算法算出电能量值,并与被校关口电能表计量的电能量值进行比较,进而估算出被校电能表的相对误差;同时,根据事先建立的故障模型,评估被校关口电能表的健康度情况,对可能存在问题的被校关口电能表发出告警信息,以确定最佳检定时机,从而建立起一种"当检即检"的关口电能表远程在线校验运维管理机制。     

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。     

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。     

基于多线程技术的关口电能表检测系统的研究

文章介绍了一种基于多线程技术(MTT)的关口电能表检测系统的研制过程,检测系统由数据管理系统以及检测装置组成。检测装置可在不同表位同时输出不同额定电压规格、标定电流值,并且能够使用同一块标准电能表计算生成不同负荷下的电能脉冲,从而实现表位之间可完全独立进行校验。检测装置的研制是在现有技术的条件下进行的二次开发,对负荷控制及数据管理进行了重新设计和优化,有利于提升关口电能表的检测时效性。文章设计了一套试验方案,通过试验结论,佐证了系统设计的优越性。     

新型电力系统动态负荷电能测量算法

针对新型电力系统构建中,电网高比例新能源接入,大功率非线性动态负荷增加,电力负荷随机性、波动性和间歇性导致电能测量算法失准,引起电能表计量超差的问题,文中构建了有功电能卷积和测量算法,以及有功电能累加功率阈值约束条件;通过分析低通滤波器输入端功率阈值判断方法是导致传统有功电能测量算法失准的重要原因,提出了改进约束条件的有功电能测量算法,采用抽样响应系数矩阵抽取方法,进一步提出了非交叠抽取动态有功电能测量算法。仿真实验表明：改进约束条件的有功电能测量算法与非交叠抽取动态有功电能测量算法的误差小于传统电能测量算法,可有效解决动态情况下传统电能测量算法失准的问题。