电能计量互感器二次回路信号频率稳定控制

为了提高电能计量互感器二次回路信号频率稳定控制效果,该文提出电能计量互感器二次回路信号频率稳定控制。首先,建立电能计量互感器二次回路模型;其次,实行互感器二次回路压降误差分析;最后,通过互感器动态补偿装置中完成电能计量互感器二次回路信号频率稳定控制。实验结果表明,所提方法控制下二次回路压降比值偏差在0.1～0.16之间,角差偏差为1,二次回路信号频率稳定控制效果较好,具有较高的实际应用价值。     

单相双向计量多功能智能电能表设计

智能电表、智能用电、供用电互动等技术既是坚强智能电网用电环节的基本组成部分,又是引导科学、合理、经济用电,达到节能减排目标的重要研究内容。针对智能电网中现代家居智能用电以及家庭微网发电的发展需求,提出了一种基于STM32F103微控制器,具有双向电能计量、多参数测量和防窃电等多种功能的单相智能电能表设计方案。介绍了电能表的系统构成,重点分析了电流、电压信号采集电路、双向电能计量单元硬件电路设计,详细论述了基于两个电流互感器、一个电压互感器的高精度防窃电功能设计,简要介绍了系统的软件设计,给出了电能表的误差分析和纯软件形式的校表方式。该单相多功能双向计量智能电能表成本低、功能强。国网新疆电力公司的实际应用证明了该电能表的准确性与可靠性。     

分析电压互感器二次负荷率对计量误差的影响

近年来,随着电能需求的不断增加,使得电能计量的准确性与否备受关注,而互感器作为电能计量中误差来源的一个主要部分,尤其是电压互感器二次负荷率对电能计量的误差影响更是突出,所以为了降低电能计量的误差,需要对电压互感器二次负荷率对计量过程产生误差影响的原因进行分析。     

10 kV用无源电子式电压传感器的应用研究

针对传统技术中采用电磁式CT互感器存在的不足,提出了适用于10 kV的无源电子式电压互感器。根据电压互感器的工作原理,介绍了10 kV无源电子式电压互感器在电能表检定装置方面的意义。进一步分析了无源电子式电压互感器在电力设备中应用的重要性和必要性,该技术能够有效地避免传统技术在电力线路信号传输和处理时带来附加误差,大大提高电能计量、保护和测量系统的精度,推进了电力系统朝向数字化、电子化、自动化、网络化的方向发展。实验表明,采用10 kV的无源电子式电压传感器与传统CT互感器相比,误差精度提高了10%以上。     

电能计量互感器二次回路故障远程诊断方法

为保障电量计量设备平稳运行,提高二次回路故障诊断准确率,提出了电能计量互感器二次回路故障远程诊断方法,提高不同原因导致的二次回路故障诊断效果。在电能计量二次侧的电压、电流二次回路上布置各检测点,通过远程诊断设备的PT监测单元、CT监测单元、多路模拟采集器采集各检测点的电参量数据,传输至远程诊断设备的故障诊断单元,故障诊断单元综合处理接收的各数据信息,利用基于改进粒子群优化的BP神经网络故障诊断模型诊断互感器二次回路故障,并输出故障诊断结果。实验结果表明：该方法经80次迭代后,适应度曲线达到最佳收敛效果,获得最小MSE值,可有效识别电流信号的波形变化,实现不同原因导致的互感器二次回路故障的远程诊断,且故障诊断准确度高。     

高压计量箱检定系统研究

目前,高压计量箱的误差校验方法与其实际运行状态存在显著差异,如：计量箱工作在高电压、大电流状态下而校验是分别按照单个电压、电流互感器进行;实际上工作时,电流互感器和电压互感器因电磁场的存在而相互影响、电流互感器因高电压的存在而相互影响、电压互感器因大电流磁场的影响等,这些因素导致日前校验方法得到的数据不能准确反映其实际运行状态下的误差,不能对计量箱做出真实的性能评价,对保证电能贸易结算的准确与可靠带来不同程度的问题.本文提出一种针对高压计量箱的检定系统,采用三相法准确地模拟试品在现场运行状态下的实际误差,测得的数据真实、可靠.     

基于相控投切技术的无功补偿系统设计

针对传统的无功补偿方式会造成过电压、过电流而严重危害电网电能质量的问题,提出一种基于相控投切技术的无功补偿系统设计方案;介绍了相控投切技术原理、系统整体结构设计及软件设计;针对系统的两大关键问题,提出一种电压过零点信号提取方法和利用BP神经网络算法进行分合闸时间预测的方法。该系统在电压、电流信号过零点处投切电容器组,实现了对电网功率的无功补偿。测试结果表明,该系统能够准确、实时地补偿电网所需的无功功率,提高电网功率因数。     

基于数据挖掘的电能计量设备异常并行诊断研究

针对电能设备异常并行诊断数据量大、种类繁多等问题,以朴素贝叶斯和Spark为基础,提出一种基于数据挖掘的电能设备异常并行诊断模型。在该模型中,首先对电能计量装置异常数据进行计算,然后采用HDFS+Hive+Spark SQL的方案实现对异常信息的多维分析;应用Spark并行框架搭建朴素贝叶斯并行诊断模型。最后,通过搭建服务器集群和仿真的方式对上述方案进行测试。实验结果表明,朴素贝叶斯算法在Spark上具有高效的并行处理数据能力,且异常诊断正确率与单机相比相差较小,同时在多维分析方面,集群比单机处理的时间具有明显优势。由此结果说明,提出的基于数据挖掘的电能设备故障并行诊断切实可行。     

智能变电站3/2接线的数字电能校准装置设计

在智能变电站采用3/2接线时,位于多个间隔的电子式互感器的电压、电流采样值通常经过合并单元级联或组网传输至数字化电能表,电压电流采样时间的同步性将影响到电能计量的准确性。因此,跨间隔采样值的同步性是一个关键问题。设计了一种适用于3/2接线的数字电能校准装置,采用多个光纤端口同时接收来自母线PT及其合并单元、各间隔CT及其合并单元组成的采样值传输系统中的IEC61850-9-2报文,运用数字报文携带的信息和傅里叶变换补偿方法解决同步性引起的功角偏差。测试数据表明,经过补偿,装置解决了同步性带来的功角偏移问题,能够实现对3/2接线方式下电能的准确计量。     

钻井井场电参数自动监测系统设计

首先对钻井井场电参数自动监测系统进行了总体设计.然后以STC单片机作为主控制器,通过互感器将发电机输出的电压、电流信号转换为电能表允许的输入量程范围,实时监测发电机的输出电压、输出电流、有功功率、无功功率及电能等物理量.同时利用GPRS通信模块,将RS485总线读取的数据发送到指挥控制中心系统,可以绘制出各类电参量的实时运行曲线,并且和柴油发电机的流量计计量值相配合,计算出节能指标参数,即发电机的工作效率.     

井场发电机电效率自动监测系统研究

首先对井场发电机电效率自动监测系统进行了总体设计.然后以单片机作为主控制器,通过互感器将发电机输出的电压、电流信号转换为电能表允许的输入量程范围,实时监测发电机的输出电压、输出电流、有功功率、无功功率及电能等物理量.同时利用GPRS通信模块,将RS485总线读取的数据发送到指挥控制中心系统,可以绘制出各类电参量的实时运行曲线,并且和柴油发电机的流量计计量值相配合,计算出节能指标参数,即发电机的工作效率.     

高精度电能数据采集系统

该电路线路简单，材料要求低，动态范围大，无需Ａ－Ｄ转换器，对电力系统的电压信号和电流信号进行采集计算，能自动消除温漂和采集精度造成的误差，可广泛用于电力系统中的电能消耗和电功率测量中。     

多绕组电压互感器误差现场校验技术研究

针对多绕组电压互感器非计量绕组负荷对计量绕组误差的影响问题,本文通过对多绕组高压电压互感器等值电路分析和理论推导,对多绕组电压互感器的计量绕组误差构成进行了研究,提出了一种利用非计量绕组施加不同负荷实现各绕组漏阻抗的测量方法,并计算得到多绕组电压互感器的计量绕组负载误差和非计量绕组对计量绕组的误差影响量。计量绕组各测量点的空载误差测量采用低压侧参考误差方法实现,通过常规方法在一个较低电压下测量电压互感器空载误差及二次回路参考电压点和测试点的参考误差,计算得到互感器各测试点的空载误差数据。本方法无需使用升压器和进行导纳值、直流电阻的测量,并避免了分布电容对误差的影响,试验结果表明测量准确度可以达到检定规程要求。     

光纤电流互感器自适应温度补偿系统

针对光纤光栅(FBG)电流互感器容易受到温度影响这一特性，设计了一种基于STM32单片机的光纤光栅电流互感器温度补偿系统。通过单片机实现PID自适应控制算法，锁定电流互感器输出的电压值恒定在静态工作点，从而实现电流互感器不受外界温度影响得到稳定的电流信号输出。实验结果表明，在22~39 ℃范围内，输出电压稳定度在±1%以内，解决了电流互感器受限于环境温度的问题，实现了电流与温度的同时测量。经过此方法改进后的电流互感器测量精度高、系统结构简单、成本低、可靠性高，加快了光纤光栅电流互感器的实用化进程。     

低压电流互感器自动化检定管理监控系统

电流互感器在电力系统的用电检测及电量交易市场中具有很重要的作用,是现阶段电力行业中重要的一种电能计量部件。以某电力计量中心电流互感器检定流水线项目为研究对象,着重分析系统的接口模型,开发了可配置化接口模型,形成一个二次开发框架并在此框架上实现接口交互逻辑,这时仅需通过简单的接口交互逻辑就可以对配置化接口进行二次开发,实现软件的复用。系统实时监控互感器检定流水线检定情况,同时全自动的检定方式避免了传统检定方式存在的缺陷,提高了监测系统的稳定性与实时性。为以后的低压电流互感器自动化检定与监测提供更稳定的平台。     

高压计量箱内外部窃电分析

所谓高压计量,即进入到用户的高压端计量电能的方式,其主要是运用计量箱来进行,而高压计量箱一般是由2台电流互感器和2台电压互感器共同构成。本文主要对高压计量箱内外部窃电进行了分析,并提出几点预防建议与措施。     

新型配电系统多层级交直流数字高压表自动化计量校准方法

针对数字高压表自动化计量精度不足问题,本文介绍了一种新型配电系统多层级交直流数字高压表自动化计量校准方法。该方法架设新型配电系统多层级交直流电网架构,并分析数字高压表在新型配电系统多层级交直流电网内的运行原理后,通过基于平均值原理的数字高压表自动化计量误差计算方法,获取高压表自动化计量新型配电系统多层级交直流电网电压误差数值,再设计高压表自动化计量校准装置后,并以该新型配电系统多层级交直流电网电压误差数值为基础,计算数字高压表自动化计量校准系数,利用该校准系数实现数字高压表自动化计量校准,同时分析数字高压表不确定度后,依据该不确定度对数字高压表自动化计量校准进行进一步优化,使数字高压表自动化计量结果更加精准。实验表明：该方法计算新型配电系统多层级交直流电网电压误差数值较为准确,可有效对数字高压表自动化计量进行校准,应用效果较为显著。     

基于DSP的高精度计量设备运行状态监测系统设计

为避免因设备运行异常导致计量失误,设计基于DSP的高精度计量设备运行状态监测系统。系统利用采集层中温湿度传感器实时采集高精度计量设备工作环境温湿度信息,并通过电流、电压传感器采集设备工作时的电流与电压信号,将所采集信号由该层信号调理电路转换为数字信号后,再利用通信层网络通信模块传输至处理层;处理层采用数据集中器对所接收信号进行整合处理,并通过DSP处理器处理整合信号获取设备监测数据,利用状态分析模块最小二乘法分析预测设备运行状态后传输至监测层;监测层通过监测数据显示模块实时展示设备运行状态监测数据,并在设备运行状态出现异常时,利用报警模块做出提示,同时将所接收数据存储至数据存储模块,实现对高精度计量设备运行状态的实时监测。实验结果表明,所设计系统可以实时监测高精度计量设备运行状态,判断电能计量设备产生异常的原因。     

电流互感器二次回路电流信号自动化校验技术

为了能够避免电力设备出现故障，减少经济损失，该文提出了电流互感器二次回路电流信号自动化校验技术。根据电磁感应原理计算二次回路电流，得知磁滞回线会引发能量损失，导致饱和铁心温度升高。采用新相位误差调整电流互感器模数转换及数据处理带来的延迟，通过取样技术将基准系统数字化，修正整体的测试体系。测量电流互感器二次回路负荷和总电阻，计算电缆最大容许长度，判断是否达到制定标准，实现回路电流信号检验。通过实验，证明所提技术下电流信号准确，能够达到设定标准，以确保设备运行安全。     

直流充电桩电能计量关键技术设计

针对当前直流(DC)充电桩电能计量存在计量效率低、误差大、电源纹波大、无法远程监控的问题,设计了充电桩计量电路。通过硬件乘法器级联原理实现三相交流有功功率的瞬时值硬件电路,能够快速获取交流(AC)有功功率在时域上输出的数据信息。将原始的多种信息输出变成单一的DC信号,为双通道模数转换器(ADC)同步测量提供了μs级别的AC有功功率信号。通过增量补偿控制输出模块对电网电压和实际输出电压的差值进行补偿,提高了充电桩测试电源的精度。DC充电桩能够远程无线通信,实现了多地区多客户端界面和现场操作终端界面的操作流程和数据的实时同步,大幅提升了DC充电桩电能计量能力。试验结果证明,该设计误差低、计量效率高。