考虑多种影响因素的电网频率概率分布研究

搭建了电网频率测量平台,分别在湖北和贵州两地测得电网频率数据。实测结果表明,这两地的电网频率分布形状相近,与现有研究得出的结论有一定差异。这种电网频率分布的成因主要是负荷波动带宽受限和AGC控制非线性。综合考虑了以上因素,通过仿真得出了与实测结果相符合的电网频率分布。最后讨论了CPS应用条件,得出大样本抽样是CPS2应用条件的结论,即计算CPS2的时间应足够长。     

一种用于电子式互感器相位补偿的数字移相方法

电子式互感器的采集器在采样模拟信号时一般有固定的相位误差,影响了测量准确度,需要使用移相方法校正相位误差。针对数字移相方法,提出了基于最小二乘拟合的数字移相算法,推导出了数字移相递推式,并仿真分析了移相算法的性能。结果表明,该算法均具有较高的移相分辨率和移相精度,且能保证幅值准确度。将该算法应用于基于Rogowski线圈的电子式互感器,准确度比较测试验证了该算法的可行性和有效性。     

环境因素对单相电能表基本误差的影响研究

为了研究环境因素对单相智能电表基本误差的影响,采用物理建模和试验相结合的方法。从元器件出发,主要考虑温度、湿度、磁场三个关键环境因素,建立了单相电能表基本误差与环境因素的数学物理模型,研究表明温度对单相电能表的影响主要作用于电阻、分流器、计量芯片和电压基准,湿度主要改变电路板和电子元器件的老化特性从而影响误差,磁场主要作用在电流回路上产生附加感应电势。为了进一步研究三个因素对电能表误差的影响程度,设计了一组3因素5水平正交试验,实验数据表明,在设定的实验环境范围内,温度对电表误差影响十分显著,而磁场和湿度影响则不明显。     

基于高维随机矩阵的系统状态评估方法研究

介绍了高维随机矩阵数学基础,重点是马尔琴科-帕斯图定理和单环定理;阐述了高维随机矩阵应用于状态评估的一般性方法,包括适用性条件、矩阵构造方法以及状态评估指标;讨论了单环定理的具体编程步骤;举了2个应用场景为例,分别是电力设备状态评估和电网运行状态评估。仿真结果表明,高维随机矩阵可用于评估系统状态,通过状态评估指标能有效反映出电力设备的健康状态和电网运行的故障状态。     

数字化电能计量技术在江苏无锡智能变电站的应用

本文统计了江苏无锡智能变电站内数字化电能表的运行故障情况。统计结果表明,数字化电能表在实际应用中还存在诸多问题,如电量无法上传、误差异常等。通过实地调研了无锡220k V西泾智能变电站内数字电能计量系统应用情况,发现不仅存在数字化电能表故障问题,而且站内数字化电能计量设备的接线和职责不够清晰,对计量运行维护造成了一定困难。本文在最后总结了数字化电能计量技术目前面临的问题,为下一步工作方向提供参考。     

一种全光纤电流互感器早期故障诊断方法研究

全光纤电流互感器的一些故障在早期以测量异常的形式表现出来,本文从识别测量异常方向,提出了一种基于相位差不变原理的早期故障诊断方法。首先阐述了不变相位差原理,即在电网频率相对稳定的条件下等时间间隔截取信号,采用数值求解方法可求解出一个仅与时间间隔有关的相位差。以此相位差作为比对标准,通过分析实际相位差的变化情况,可识别全光纤电流互感器是否发生测量异常,为早期故障诊断提供辅助判据。为验证所提方法的可行性,开展了验证实验。结果表明,当全光纤电流互感器受外部干扰而发生测量异常时,本文所提的方法能识别出测量异常。以此为基础研发的全光纤电流互感器故障预警系统,已在辽宁某智能变电站投入运行。     

基于时间数字转换器的数字输出电子式互感器校验系统

为了提高基于高精度采集卡的数字输出电子式互感器校验系统的相位测量精度,分析了其相位测量误差产生的原因。基于此,提出通过时间数字转换器(TDC)测量采集卡从触发采样到开始采样的时间差,再将该时间差换算为角度以校正相位,给出了所提方法在校验系统中的实现方法。对应用所提方法的校验系统的准确度进行理论分析,结果表明其测量准确度为0.05级,可用于校验精度为0.2级及以下的电子式互感器。     

基于分段电流特征和随机森林算法的低压配电网拓扑识别方法

低压配电网的拓扑结构对于实现台区线损分析、故障定位、需求响应等应用功能有着重要意义。针对当前低压配网户变关系在线识别难题,提出了一种基于分段电流特征和随机森林算法的低压配电网拓扑识别方法。首先,基于电流特性纵向传导机理,构建电流特征指标体系,并提出基于电流时间序列的分段特征提取方法。其次,根据分段电流特征生成特征向量集,建立基于随机森林算法的拓扑识别模型,可快速有效识别用户连接变压器关系。最后,利用实际配电网的量测数据进行算例分析,结果证明该方法拓扑识别准确率达到98.02%,所需样本时间短,能够快速有效地识别低压配网拓扑关系。     

一起数字化电能计量系统故障现场排查

介绍了一起数字化电能计量系统故障,依照现场排查步骤,逐步分析故障原因,发现故障是由光纤模式不匹配导致。检查变电站其他光纤通信线路,发现同样可能存在不同模式光纤混用的情况,提出了除长距离传输场合,全站应使用多模光纤,统一光纤接口,尽量减少或不使用接口转换器等防范措施,为智能变电站运维工作提供参考。     

模拟量输入合并单元计量性能测试研究

目前对模拟量输入合并单元的计量性能研究较少,现有合并单元测试规范中与误差相关的部分均参照电子式互感器标准制定,难以满足计量性能测试的要求,限制了数字化电能计量技术的发展。为研究模拟量输入合并单元的计量特性,从信号流程角度,分析了模拟量输入合并单元的误差环节,比较了模拟量输入合并单元与电子式互感器和电子式电能表的结构异同,总结了计量特性误差影响因素。并以基本误差为例,按照不同标准对2台不同厂家生产的标称0.2 S级准确度的合并单元进行了单相和三相误差测试。测试数据显示单相测试和三相同时测试的结果有差异,说明各通道相互之间有影响,且输入信号越小,相互影响越大。针对现有合并单元测试规范不能正确反映计量性能的问题,提出评价模拟量输入合并单元计量性能时,不能仅仅参考电子式互感器标准,还应参考电子式电能表检定规程增加计量性能相关测试项目,完善计量用合并单元的相关测试规范。