计及谐波信号和温度变化的智能电能表计量误差分析方法

针对信号采样模块对智能电能表计量准确性的影响,该文综合分析谐波信号和温度变化对电能表信号采样误差的影响,构建计及谐波信号和温度变化的智能电能表计量误差的精确数学计算模型。首先,建立网络传递函数分析电路中存在高次谐波信号时对信号采样误差的影响;然后,分别建立温度变化下的电压和电流采样误差计算模型,分析温度变化下对电能计量误差准确性的影响;最后,在Matlab/Simulink环境下搭建单相智能电能表计量仿真模型。仿真结果表明:谐波信号对计量误差的影响大于温度变化对计量误差的影响。该文研究结论可为智能电能表的计量误差判定和轮替更换提供一定的理论依据。     

谐波对电能计量的影响

叙述电网谐波的主要来源,分析了谐波对电能计量的影响。研究结果表明：感应式电能表的误差频率特性曲线呈迅速下降趋势,当谐波含量较大时对其电能计量将会产生较大的影响;而电子式电能表的计量误差受频率变化影响较小,具有较宽的频率响应,误差频率特性曲线较为平坦,在谐波存在下以全能量为计量标准时,电子式电能表的计量误差远远小于感应式电能表的电能计量误差,而以基波能量为计量标准时,电子式电能表的计量误差比感应式电能表的计量误差大。此外,作为谐波源,非线性负荷所产生的谐波是吸收基波的一部分转化而来,基于传统的计量方式具有不合理性,因此针对该情况,提出相应的解决方法和对策以及一种新的电能计量方式。     

谐波对电能计量的影响

叙述电网谐波的主要来源,分析了谐波对电能计量的影响。研究结果表明:感应式电能表的误差频率特性曲线呈迅速下降趋势,当谐波含量较大时对其电能计量将会产生较大的影响;而电子式电能表的计量误差受频率变化影响较小,具有较宽的频率响应,误差频率特性曲线较为平坦,在谐波存在下以全能量为计量标准时,电子式电能表的计量误差远远小于感应式电能表的电能计量误差,而以基波能量为计量标准时,电子式电能表的计量误差比感应式电能表的计量误差大。此外,作为谐波源,非线性负荷所产生的谐波是吸收基波的一部分转化而来,基于传统的计量方式具有不合理性,因此针对该情况,提出相应的解决方法和对策以及一种新的电能计量方式。     

谐波电能计量的误差分析

电能计量的准确性和合理性直接影响到电能的发、供、用电三方之间的经济利益及交易的公平性。文章针对谐波对电能计量装置影响进行分析,首先研究了谐波对电磁式互感器、电子式互感器的比差和角差影响;然后通过数值分析,给出了谐波条件下感应式有功电能表、电子式有功电能表的有功功率计算公式,最后并提出了改善谐波条件下电能计量误差的几点建议。     

电力谐波对电能计量影响分析

非线性负荷产生大量谐波注入电网后使得电力系统中的电压和电流波形产生严重畸变,从而对电能表等产生不同程度的影响。文章介绍了谐波产生的原因及其对电能表的影响,分析了由于谐波存在对电能表计量误差的影响,并提出了减少电能计量误差的对策。     

试论谐波对电能计量的影响分析

电能计量用于统计电能用户的用电量,供电企业根据用电量收取相应的电能费用,所以电能计量的准确性和可靠性对电力企业的经济效益和电能用户的利益有直接的影响,而电力传输过程中谐波的存在使得电力计量产生误差,因此,必须采取有效措施保证谐波影响下的电能计量的准确性。本文将对谐波所导致的电磁感应式电能表和全电子式电能表电能计量出现误差的原因进行分析,并提出了相应的可消除谐波影响的电能计量方法。     

谐波对电能计量影响的分析

随着电力电子技术在各行各业中的广泛应用,电网中的非线性负载数量越来越多,其产生的大量谐波注入电网之后,引起了电网产生的电压、电流畸变,给电网造成了严重的污染,同时也给电能表产生不同程度的影响,造成计量误差。本文简要介绍了谐波产生的原因,分析了谐波对感应式电能表和电子式电能表的影响,并提出了减少电能计量误差的措施。     

电力系统谐波对电能计量的影响分析

电力系统中,非线性负载会引起交流正弦波畸变产生谐波,污染工频电网.本文对非正弦波有功电能正确计量,电子式电能表在含有谐波的电能计量中产生误差的原因进行了分析,并对电子式电能表的谐波影响检定方法作了介绍.     

电气化铁路的谐波电能计量技术研究

分析了电气化铁路对电力系统电压电流信号测量和电能计量的影响,建立了针对电气化铁路电能计量的基于离散傅里叶变换的非正弦信号电能计量算法,给出了算法模型、实现机理和依据谐波有功功率判据谐波潮流的方法,利用MATLAB对电气化铁路的谐波电能计量方法进行了仿真实验,在此基础上研制的三相多功能谐波电能表的有功电能计量准确度达到0.2 S,谐波测量准确度满足我国A类谐波测量仪器的要求,符合我国现行电网运行需要.     

浅析谐波对电能计量的影响

本文从电力谐波对电网的危害及其对电力企业经营效益的影响入手,通过电力谐波对普通电子式电能表和感应式电能表电能计量的对比,分析了电力谐波对电能计量的影响,推广电力谐波电能计量的必性,并提出改造对策和展望。     

电磁式电压互感器谐波误差测量方法研究

为实现电磁式电压互感器在基波叠加谐波的实际波形下的计量误差测试,提出一种基于有源电子分压器的测量电磁式电压互感器谐波计量特性测量方法.以有源电容式分压器作为宽频比例标准装置,采用误差反馈技术,提高互感器二次转换单元测量准确度,基于LabVIEW和高精度数字化仪完成信号的测量和误差的计算,完成对4台电磁式电压互感器进行谐...     

电气化铁道对无功电能计量影响的研究

电气化铁道为电网注入了大量谐波电流,降低了电网电能质量.而目前谐波对无功电能表计量特性影响的研究还不完善.文章在传统无功功率定义的基础上,按照C.Budeanu频域法,给出谐波下非正弦无功功率的定义,并且比较了电气化铁道中谐波对目前无功计量两种电能表的准确度影响,给出了电气化铁道中无功电能表的选择原则.     

A chirp-z transform-based synchronizer for power system measurements

In the last few years, increased interest in power and voltage quality has forced international working groups to standardize testing and measurement techniques. IEC 61000-4-30, which defines the characteristics of instrumentation for the measurement of power quality, refers to IEC 61000-4-7 for the evaluation of harmonics and interharmonics. This standard, revised in 2002, requires a synchronous sampling of voltage or current signal, in order to limit errors and to ensure reproducible results even in the presence of nonstationary signals. Therefore, an accurate estimation of the fundamental frequency is required, even in the presence of disturbances. In this paper, an algorithm to detect the fundamental frequency is proposed; it is based on the chirp-z transform (CZT) spectral analysis and is able to observe all standards in force because of its accuracy and working characteristics. Theoretical aspects are discussed and various experimental tests are reported, comparing the proposed method with a similar well-known one based on interpolated fast Fourier transform (FFT) analysis. Finally, a complete characterization of the proposed system was performed, and its accuracy was evaluated by means of a calibrator.     

电能表温度影响试验自动测试系统

电能表温度影响试验自动测试系统是运用计算机自动控制技术,对恒温恒湿室的温度进行自动控制,在恒温恒湿室的各个恒定温度点分别对被检电能表的误差进行自动检验,最终自动计算出电能表的基本误差随外界温度改变的变化率。自动测试系统不仅可以大大延长有效试验时间、提高设备使用率,还可以达到减少人工、减少人为差错的目的,更能提升整个温度影响试验过程的严谨性和规范性。在提出自动测试系统的总体设计要求后分别介绍了该系统的硬件和软件的技术方案。     

Measuring power system harmonics and interharmonics by an improved fast Fourier transform-based algorithm

The fast Fourier transform (FFT) has been widely used for the signal processing because of its computational efficiency. Because of the spectral leakage and picket-fence effects associated with the system fundamental frequency variation and improperly selected sampling time window, a direct application of the FFT algorithm with a constant sampling rate may lead to inaccurate results for continuously measuring power system harmonics and interharmonics. An improved FFT-based algorithm to measure harmonics and interharmonics accurately is proposed. In the proposed algorithm, a frequency-domain interpolation approach is adopted to determine the system fundamental frequency, and the interpolatory polynomial method is applied to reconstruct the sampled time-domain signal; it is followed by using the FFT to calculate the actual harmonic components. Then, the frequency-domain interpolation is again applied to find the interharmonic components. The performance of the proposed algorithm is validated by testing the actual measured waveforms. Results are compared with those obtained by directly applying a typical FFT algorithm and by the IEC grouping method. It shows that the solutions determined by the proposed algorithm are more accurate, and a reasonable computational efficiency is maintained.     

Evaluating the sensitivity of a correlation method of measurement of fluctuating radio signals

Correlation techniques are used to measure weak fluctuating signals encountered in various physical problems. A new correlation meter is proposed which operates using higher harmonics of a heterodyne signal. The sensitivity of the proposed device is evaluated, the measurement error caused by the first approximation is estimated, and the influence of nonlinear distortions of the analyzed signals is studied.     

An adaptive window function method for power measurement

An adaptive window function for distorted power measurement is introduced in this paper. It can automatically provide the optimal window function according to the measured signal. Thus, the applied window function is always optimal in the sense of the zeros of its frequency response corresponding to the undesired measured signal spectrum components which will result in the harmful truncation errors. As a result, the harmful truncation errors of asynchronous sampling and the influence of interharmonics in the measured signal spectrum can be totally eliminated. The correctness, accuracy, and applicability of the proposed method have been verified both theoretically and by extensive simulations     

小波变换电力谐波功率测量误差分析与抗泄漏算法研究

通过理论分析指出,在信号非同步采样条件下,基于小波变换的谐波功率测量方法存在着很大的带内泄漏.仿真表明,带内能量泄漏引起的测量误差可达5×10~(-2).针对该泄漏误差,推导了误差公式,并提出了一种基于整系数交迭窗函数的抗带内泄漏的小波变换谐波功率测量新算法.结果可知:抗带内泄漏功率测量新算法的相对误差小于1.2×10~(-4),测量准确度比传统的小波变换谐波功率测量算法提高了两个数量级.     

周期测量误差对周期信号时域平均处理结果的影响

时域平均处理是从混有噪声的复杂周期信号中提取简谐分量的有效方法之一。本文从时域平均处理的基本原理出发,探讨了时域平均处理中周期测量误差对简谐分量幅值和相位的影响,并给出了时域平均处理后信号各阶简谐分量幅值衰减量和相位变化与周期测量误差、平均次数以及分量阶次之间的关系式。该关系式较复杂不便于工程应用,本文进一步用简单函数线性组合逼近的方法,得出了简化关系式。仿真和工程实例表明,该简化关系式适合工程应用     

一种基于多重平均的谐波新算法

在多重平均谐波分析的基础上,提出了一种新的谐波分析算法,可以准确方便地计算出各次谐波的幅值和相位。通过计算机仿真和实验验证证实了该方法的准确程度,并采用蒙特卡罗实验研究了噪声的影响,得出了工程实用的结论。