基于误差在线自诊断技术的智能电表设计

随着坚强智能电网的建设,电能表的现场检验技术滞后于电网发展,造成大量的资源浪费。对误差在线自诊断技术进行了研究。基于ADE9153计量芯片的mSure技术,设计一款具有在线误差自诊断功能的智能电能表。对电能表的软件和硬件作了设计改进。通过分析电能表采样电路的性能改变,监测电能表因窃电、计量故障、器件老化或失效引起的误差改变。通过远程数据采集实现对电能表生命周期内的误差在线监测,便于故障及时发现、精准定位。基于大数据分析,为供电部门合理规划、有序轮换电能表提供参考依据,延长了电能表的使用寿命、减少了资源浪费。通过试验室测试及现场运行测试,验证了误差在线自诊断技术的准确性、稳定性、可靠性。     

数字化电能表检测及与“溯源”系统闭环解决方案系统研究溯源分析

为解决新型数字化电能表计量检测与“溯源”问题,通过引入“模拟式计量合并单元”、“计算型模拟标准表”、“数字合成模拟功率源”概念及设备,给出了数字化电能表“标准源比较法”、“标准表比较法”、“综合比较法”三种检测方案及其完整的标准传递/“溯源”系统,合理地把数字式电能表检测与“溯源”纳入到传统电能表标准传递/溯源系统中,使数字化电能计量完全沿用模拟计量系统,简单、科学、经济地解决了数字化电能表检测与“溯源”等技术问题。数字量与模拟量电能计量体系的统一,承继了电能计量标准传递/溯源系统不间断链接性、稳定性、严肃性并具备一定的逻辑性、合理性、严谨性,降低了数字化计量系统风险性。在数字化电能计量过程中去“数字化”是对电能计量技术的一种创新与发展。     

智能电能表电压电流异常事件监测设计与应用

电能表是能源计量的"秤杆子",它对于保证计量准确性尤为重要。无论是采用模拟乘法器,还是数字乘法器进行计量,电能表的准确性都与其采集到的电压电流有关。当接入电压过高或过低,或发生电压越限、三相电压不平、电流失流等情况时,电能计量的准确性无法保证。为实时监测电能表接入的电压电流幅值变化等运行工况,根据异常情况的不同,建立了电能表电压电流异常模型;同时,给出无效数据筛选规则,设计了异常事件监测及应用流程。通过搭建试验测试平台,对电压越限、电压断相及电流失流等情况进行了试验验证。试验结果证明了智能电能表异常监测设计方案的可行性。有效运用电能表电压电流异常监测,对及时处理计量装置故障、查处窃电行为具有较大帮助。     

智能电能表用晶振检测方法研究

智能电能表主要用途是计量电能,是供用电之间结算电费的依据。电能计量的关键参数之一是时间,而智能电能表内置晶振是产生时间的关键元件,其准确性和可靠性直接关系到智能电能表的计量是否公平、公正和准确。本文收集了国内外同晶振检测相关的标准,针对晶振的特性确定了电参数、机械特性参数和环境温度参数的检测方法,并对不同厂家的晶振进行了测试分析,验证了检测方法的正确性和实施性。     

基于灰色聚类分析的电能表计量误差检测方法研究

本文提出了基于灰色聚类分析的电能表计量误差检测方法,并利用该方法检测了电能表在不同电压和电流下的误差情况。采用灰色聚类分析的方法对电能表进行了计量误差检测,结果表明电能表的计量误差是在一定范围内波动,在此状态下采用模糊综合评价模型对电能表进行定量评价也具有一定的参考价值。此外通过仿真分析对比可以看出灰色聚类建模结果与传统的灰色搜索法相近,通过模型评价出了电能表计量误差检测方法。由于传统方法对电能表计量误差检测,误判率较高,提出基于灰色聚类分析的电能表计量误差检测方法研究。利用无线传感器采集到电能表运行数据信号,通过对电能表计量误差状态量灰色聚类分析,评价计量误差状态,将电能表计量误差等价为互感器比差、角差以及谐波误差总和,根据采集到的数据值计算计量误差,实现对计量误差检测。经实验证明,设计方法误判率较低,具有较高的检测精度,适用于电能表计量误差检测。     

R46非正弦条件下的有功功率计量误差研究

随着分布式发电的发展及非线性器件的广泛应用,电能表运行工况日益复杂,对电能计量的准确计量提出了新的挑战。针对OIML组织颁布的R46国际建议中提出的、需考量特殊谐波波形下的电能计量误差,对谐波影响下的有功功率计量进行了深入的分析。通过推导有功功率计量的误差表达式,阐述了谐波等影响量对有功功率计量的影响。采用仿真验证有功功率计量表达式的准确性。仿真结果表明,当功率因素比较小时,有功功率计量的误差会超过高精度电能表的误差极限。此外,设置试验探究了谐波对电能表有功功率计量的影响,为R46国际建议的推广和测试试验提供技术支持。     

谐波条件下电能表计量误差自动识别研究

以往的电能表计量误差自动识别方法无法消除谐波电能,导致电能表计量精确度不高。为此,在谐波条件下,本文设计了一种新的电能表计量误差自动识别方法,并通过无线传感器采集电能表计量数据,分析这些采集数据,计算电能表计量误差特征向量,确定对应计量值的误差值。随后通过增大负载阻抗,减小激磁阻抗,消除谐波电能对电能表计量误差的影响。在实验中,与以往的电量表计量误差自动识别方法对比,设计的电能表计量误差自动识别方法具有更高的计量精确度。     

电能表运行误差与状态评价模型研究

为降低在电能表日常计量误差验证和运行维护管理工作中,因工作量大、效率低、操作现场复杂情况和操作人员经验水平限制等问题导致的消耗大量成本浪费,本文基于用电信息采集数据,建立大数据分析模型,提出一种数据驱动的电能表运行误差计算方法,以一个台区的采集档案数据、考核表供电量数据及所有用户表的用电量数据,根据能量守恒,建立方程,使用多计量周期数据建立线性方程组,使用加权平均、最小二乘法求解方程组获得电能表运行误差和台区线损率等指标,可作为电能表运行状态评价的重要参考,为台区线损治理、电能表运维和精准更换等提供有效支撑,可有效降低现场运维人次、提升故障分析定位精确性。使用仿真和实际台区数据验证了本文方法的准确性,试运行成果较好。     

谐波对电能表计量误差影响的分析

随着社会经济和人们生活水平的提高,电力在人们的生活中扮演的角色越来越重要,电能表计量的准确性以及公平性也变得越来越重要。电能表是否能准确公平的计量电能的供给量,不仅直接直接影响着我国电能事业的发展,更关系到是否能够满足人民群众对电能表计量准确和公平的要求。而谐波对电能表计量误差的大小更是有着非常重大的影响,谐波不仅会增加电能在攻击过程中电能的消耗,同时还会影响我国电能表对电能的计量误差。从而我们需要真正了解谐波次数对电能表计量误差的影响规律,以促进我国的电能表能够更加准确公平的对电能进行计量,因此研究谐波对我国电能表计量误差的影响是我国如今电能事业需要重点研究的课题之一。     

电子式电能表计量准确性的干扰因素与解决措施

随着我国经济发展水平的不断提高,电能成为一种非常重要的商品被各领域广泛应用,发电、输电、用电领域都离不开电能表对数据进行计量统计,计量准确性直接影响到电力系统与电力用户的经济效益。鉴于电子式电能表工作原理与其他机械表不同,在计量特征轻载上也与其他电能表存在差异,本文将对电能表计量准确性干扰因素进行分析,提出几点解决对策。     

用于高压电能表的新型电源管理单元设计

新型高压电能表具有计量精度高、低功耗、信息化、智能化等优点,获得了越来越多的应用;论文对新型电能表计量装置的供电需求进行了探讨,在此基础上设计了一基于感应电流取能的新型电源管理单元,在稳压器输入端增加了电能智能存储功能,确保在极端工作条件下,电能表仍具有计量、数据存储、无线抄收等功能,避免了因利用该技术出现断电及断电重启时刻导致的计量损失;测试结果表明,电源管理单元能够确保电能表在极端情况下稳定工作4.5小时。     

电能计量装置运行状态智能分析系统的设计与实现

对自主设计的电能计量装置运行状态智能分析系统的功能、接线方式、软件设计环境等进行了介绍,提出了一种针对电能计量装置系统错接线的分析算法,重点阐述了在三相三线两元件一只有功表V／V接法的计量系统中错误接线的分析算法,给出了程序设计的总体流程。     

低压电流互感器自动检定系统通用工装的研制

介绍了一种用于低压电流互感器自动检定系统的通用型工装。该工装能够装载国家电网公司企业标准《计量用低压电流互感器技术规范》规定的5种低压电流互感器,具有互感器装配安装导向和定位、安装底板接地、运送流转和防止倾覆等功能。该工装通用性强,易于加工安装,现场应用证明其结构实用可靠,能够满足低压电流互感器自动检定系统的使用要求。     

基于虚拟现实技术的电能计量接线错误排查仿真研究

电能计量是电力系统中重要的环节,为了减少实际工作中由于错误接线而导致的损失,提高电能计量人员的工作技能和业务素质是一个重要任务。针对电能计量实物仿真仪器的不足,采用虚拟现实技术,培训软件可以直观地的模拟和分析电能计量中典型的错误接线类型．具有较强的真实感与实用性。     

门架式机械手在低压电流互感器自动检定系统中的应用

介绍了一种已在低压电流互感器自动检定系统中成功应用的门架式机械手。该机械手采用PL C作为控制系统,利用伺服电机控制器和气动电磁阀分别控制机械手运动电缸和重载型平行气爪,实现了机械手直角坐标运动、腕部电缸旋转和气爪的张开和闭合,能够完成互感器抓取和搬运的动作。现场应用证明其可靠性高,运行平稳精准,能够满足低压电流互感器自动检定系统的使用要求。     

电子式低功耗电流互感器的设计

根据电力系统电流测量和继电保护对电流互感器的不同准确度要求,设计了电子式低功耗电流互感器(电子式LPCT)。针对额定电流60A的LPCT进行了相关误差实验,结果表明:LPCT具有较宽的测量范围,一个二次绕组即可同时满足0.2级计量及5P20保护的要求,使得LPCT的尺寸较传统电流互感器(CT)大为降低。同时,LPCT满足IEC60044-8对温度稳定性的要求。     

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。     

A comparative study on pretreatment methods and dimensionality reduction techniques for energy data disaggregation in home appliances

Energy meters provide valuable information that can be used to determine important features such as energy consumption of electrical devices and consumption habits in corporate, residential or public institutions. This information is crucial to establish energy saving strategies. With this aim, different approaches have been proposed in the literature, including non-intrusive load monitoring techniques, which enable the energy disaggregation of appliances and devices through a centralized measurement taken at panel level using a metering infrastructure. Generally, the accuracy of these techniques increases as more information is available on the analyzed signals or through subsequent post-computed values. Active power, reactive power, or even current harmonics measurements can be used for this task. However, the use of these and other recently proposed power and current features increases the dimensionality and, therefore, the complexity of the algorithms involved in the disaggregation process. Therefore, it is necessary to apply advanced techniques to reduce the dimensionality of the data, as well as the possible linear dependence between variables. This paper compares the performance of 8 data pretreatment methods and 6 dimensionality reduction techniques to data retrieved by an advanced metering infrastructure in a real environment consisting of 10 different home appliances. Results obtained from the comparative analysis show that the information provided by raw data can be enhanced by using pretreatment techniques and dimensionality reduction methods, especially when a custom combination of active power and current harmonics measures is considered.     

基于视频图像识别的电梯限速器动作速度校验算法

在电梯的安全校验中,限速器校验是重要的一环,包括对电气动作和机械动作速度的校验。传统校验方法为接触式,存在不可避免的安全隐患。为解决该问题,提出了基于Hough变换与ORB算法的电梯限速器动作速度校验方法。首先通过Hough变换确定限速器的中心点,作为后续过程中的基准点;然后通过ORB方法在相邻帧图像上找到同一特征点,从而计算转速;最后对电气开关与机械开关进行识别检测,提取出电气动作与机械动作对应拍摄帧,从而得出电气动作与机械动作速度。该校验方法可安全、准确地测量电梯限速器动作速度,从而实现对电梯限速器的非接触式校验。     

基于控制律的电加热防除冰系统设计与验证

飞机结冰严重危害飞行安全,电加热是容易控制、低能耗的飞机防除冰技术,由于飞机上电能受限,高效的控制律电加热设计和验证是飞机防除冰设计的关键.为满足大型结冰风洞电加热试验要求,研制了工程实用的基于状态机的控制律电加热防除冰控制系统,完成了控制律电加热防除冰系统的硬件和控制软件开发,实现了多个电加热回路电流按照控制律要求同步接通/断开.利用结冰风洞试验对不同控制律电加热防除冰的有效性进行了验证,电加热防除冰控制律设计达到了技术要求.系统已经应用到结冰风洞试验中,是电加热防除冰试验的重要设备.