谐波背景下电能计量系统的计量误差分析

电能计量系统由电能表、电压互感器与电流互感器三部分构成,谐波条件下这三部分的误差都将影响电能计量系统的整体计量误差。针对谐波条件下电力计量系统的计量准确性开展了研究,分别建立了谐波条件下电子式电能表、电容式电压互感器和电磁式电流互感器的谐波等效电路,分析了各自的谐波计量/测量误差及影响因素,并搭建了整个电能计量系统的模型,分析了其在谐波条件下的计量误差。通过对某具体电能计量系统的仿真分析,研究了谐波对电能计量系统影响的经济性。所研究内容为量化分析计量系统在谐波条件下的误差提供了参考。     

谐波影响下变电站电能分项计量误差测试方法

现有的电能分项计量误差测试方法通过数字仿真系统完成误差仿真,但是未实现详细的量化分析,导致计量误差测试精度较低。为此,提出新的谐波影响下变电站电能分项计量误差测试方法。分析电能分项计量系统工作原理;依据电压互感器工作原理,获取因谐波作用造成的附加误差;利用电流互感器等效电路,依据磁通守恒定律以及基尔霍夫电流定律,得到电流互感器误差测试结果;通过乘法器测试谐波影响下电子电能表的误差。将谐波影响下的电压互感器、电流互感器和电子电能表误差之和看作电能分项计量误差。实验结果表明,所提方法测得的变电站电能分项计量误差和实际误差值一致,由此可知所提方法为电能分项准确计量提供了可靠依据。     

浅析计量用电流互感器非常规应用和二次负荷不匹配引起的计量误差

在电能计量管理中,电能表、电流电压互感器的误差和电压互感器二次回路压降所引起的计量误差易被重视,而由于计量用电流互感器非常规应用和二次负荷不匹配引起的计量误差较小,一般不被重视.尤其在500 kV变电站、升压站中作为电网与发电企业之间,以及与华北电网之间贸易结算的关口计费电能计量装置,电流互感器非常规应用和二次负荷不匹配引起的计量误差乘以计费倍率,其引起的电量误差不可忽视.因此,笔者列举计量用电流互感器非常规应用和二次负荷不匹配引起的计量误差现象,并加以分析和提出改正措施.     

计及谐波的J-A磁滞模型修正

J-A磁滞理论被广泛应用于电磁式电流互感器的磁特性建模,但是在谐波条件下该模型存在较大的误差。针对这一问题,文中对各次谐波分别修正经典J-A模型参数,利用遗传退火算法进行参数辨识,然后将各次谐波的磁特性进行线性叠加,实现非正弦激励下电流互感器的磁特性建模。采用该修正方法的前提是计量用电流互感器的非线性误差符合规定的0.2S级,因此对各次谐波磁滞回线的仿真分析与误差修正均近似适用于线性叠加原理。以采用纳米晶材料的0.2S级电流互感器为例,对角差与比差进行仿真分析与实验验证,结果表明经过参数修正的J-A模型改善了谐波条件下的测量准确度,多次谐波磁特性的近似线性叠加方法对测量准确度的影响可以忽略不计,从而确认计及谐波的J-A磁滞模型修正合理有效。     

非周期分量下电流互感器的相位特性研究

实际电网中非周期分量电流的存在,会使得电流互感器的相位传输特性发生改变。针对非周期分量下电流互感器的相位特性,论文以非线性时域等效电路模型为基础,定性分析了在该模型下它的相位特性,同时建立了相位特性模型,并利用暂态仿真软件PSCAD/EMTDC进行了仿真。仿真结果表明:当存在较大非周期分量时,电流互感器出现暂态磁饱和并使得输出电流畸变,相位转换误差急剧增大,造成对继电保护和电能计量的影响。     

基于谐波背景的电能计量误差分析

随着用电环境的复杂化,研究谐波对电能计量系统的影响显得十分重要。以理论推导或等效电路分析的方式就电子式电能表、电容式电压互感器和电磁式电流互感器在谐波背景下的测量误差展开研究,得到相关计算公式;对整个电能计量系统进行模型搭建,基于此分析谐波背景下电能计量系统的总体误差,进行计算机仿真;就谐波背景下电能计量模式选择进行分析,为量化分析计量系统在谐波条件下的误差提供一定参考。     

小电流接地系统容性负荷的研究

针对辽宁电网小电流接地系统中10 kV及66kV电压等级的电能计量装置全部采用三相三线制电能计量方式,电流取A、C两相电流互感器的二次电流,可能引起C相电流互感器二次负荷呈容性的现象进行了理论分析和探讨;并对现场A、C相电流互感器的实际二次负荷进行了测试,根据数据统计结果,模拟测量用电流互感器实际二次负荷测试其计量误差,分析此误差对电能计量的影响;根据统计结果,对目前小电流接地系统中电能计量方式存在的问题提出解决办法.     

高磁导率比双铁芯电流互感器原理和误差性能研究

不管是太阳风暴引起的地磁电流、直流输电运行产生的地中电流,还是新型非线性负载的接入都有使电网中产生直流分量,而直流会恶化电流互感器的误差特性,最终影响到仪表测量和电能计量的准确度。文章中开展了气隙电流互感器抗直流性能和误差性能的研究,在理论分析的基础上,提出一种结合气隙电流互感器和普通电流互感器的双铁芯电流互感器,建立双铁芯电流互感器的数学模型并阐述其误差性能,最后通过实验验证了双铁芯电流互感器的有效性。     

EDMI电能表对电能计量装置的在线补偿

介绍一种利用电能表误差修正功能，减小由于电子式电能表外部电压、电流互感器引起的电能计量误差。这种方法符合管理规程。便于对电能计量装置实施改造，降低设备投资。     

油田电网电能计量损失的原因和对策

0 引言 针对油田电网普遍存在的电能计量失准问题,我厂相关技术人员对油田电网计量装置进行了比较全面的测试。针对实际测试过程中发现的问题,在这里谈一些自己的看法。1 影响电能计量的因素 高压电能计量装置由电流互感器、电压互感器、电能表和二次回路组成。任何一部分选择不合适,都将影响到电能计量的准确性。另外,一些管理措施不当和人为因素,也将影响电能的计量准确。从设备和技术的角度分析,电能计量的综合误差应包括:(1)电能表的误差ε_w;(2)电流互感器误差ε_(LH);(3)电压互感器误差ε_(YH);(4)二次导线压降引起的计量误差ε_R。     

电流互感器饱和特性分析及其补偿

电流互感器广泛应用于智能电表的电能计量中,其性能的优劣极大地影响计量的准确性.本文从电流互感器的等效电路出发,测定了互感器的一些特性参数,并分析了参数随频率变化的特性;在此基础上研究了电流互感器的饱和特性,并分析了谐波对电流互感器饱和的影响;之后在此基础上建立了电流互感器的饱和补偿的模块,并进行了MATLAB仿真,仿真结果表明,该模块能有效地补偿由饱和引起的波形失真.     

电子式电压互感器谐波计量特性研究

电力系统中存在的非线性负荷会引起交流正弦波畸变产生各次谐波,对电能计量的准确性产生严重的影响。针对新一代智能变电站对新型电子式互感器电能计量的要求,研究了基于同轴电容分压原理的电子式电压互感器的工作原理,建立了其数学模型,分析了其传变特性,使用Multism12.0仿真电路模拟了电子式电压互感器在1~13次谐波时的频率响应特性,并进行了实验验证。仿真与试验结果表明,电子式电压互感器可工作在从工频到高频的宽频率测量范围,能够准确计量电网中的谐波分量。     

暂态级电流互感器的测试与评价

随着我国智能电网的快速发展,对电能计量设备的运行质量要求越来越高。因此,如何提升电能计量的准确性、降低测量误差就成为今后电能级联工作的重点。目前,影响电流互感器检测准确度的原因主要是外部磁感应的强度,磁感应强度增加,误差随之增大,严重影响电能计量的结果。鉴于此,主要针对暂态级电流互感器的测试与评价,首先对电磁式电流互感器的工作原理及误差产生的原因进行了简要分析,然后以TPY级电流互感器为例,通过HYVA-405对电流互感器进行了检测与试验,使其在无须任何辅助设备的情况下可以完成互感器的完整励磁特性试验,为电能计量的研究提供了理论依据。     

电流互感器与负荷的配置对计量损耗的影响

计量电流互感器在非额定条件下工作,会引起计费误差。针对一个因计量电流互感器与负荷配置不妥造成计量损耗加大的实际案例,分析了计量电流互感器的特性曲线,说明计量电流互感器与负荷合理配置的原则,提出了具体解决办法。     

电能计量装置中电压电流互感器误差在线补偿方法的讨论

介绍了一种利用多功能电能表内附电压，电流互感器误差曲线修正功能的方法，对其外接电压，电液互感器进行实时的误差修正，从而使电能计量装置综合误差满足《电能计量装置技术管理规程》的要求。这种方法经济，改造方便，特别适合关口，变电站，大用户等电能计量装置的改造。     

电容式电压互感器谐波测量特性研究

针对电容式电压互感器(Capacitor Voltage Transformers,CVT)的频率特性影响导致传统的高压谐波测量方法结果不准确的问题,对CVT的谐波特性进行了分析,提出了采用电容电流法对CVT的谐波进行检测,通过与传统谐波测试方法的结果以及电网实际谐波的对比,验证了电容电流法的正确性和准确性,并在电网中对电压谐波进行测试比对和验证,实验结果表明,文中电容电流法进行谐波测试准确度高,满足测试的标准要求,可解决目前CVT不能用于谐波测量的问题。     

电流互感器对电能计量的影响分析

介绍了电流互感器的工作原理及结构,分析了电流互感器对电能计量的影响及电能计量产生误差的原因,并提出了对策。     

罗氏线圈电流互感器谐波计量特性研究

电力系统中的非线性负荷会引起交流正弦波畸变产生各次谐波,对电能计量的准确性及继电保护的可靠性产生严重影响。针对新一代站对电子式电流互感器谐波计量及继电保护的更高要求,研究了罗氏线圈的传感原理和传变特性,并根据其数学模型,分析了影响罗氏线圈频率响应特性的两个主要因素为线圈内阻和分布电容,再结合外积分电路的结构参数模型,分析了积分时间常数对罗氏线圈电流互感器整体频率响应特性的影响。最后通过Multism12.0仿真电路模型,模拟了罗氏线圈电流互感器在2~13次谐波电流下的频率响应输出,并进行了试验验证。仿真与试验结果表明,罗氏线圈电流互感器能够满足电力系统关于谐波功率计量的0.2级准确度要求,能够可靠测量电网中的谐波分量。     

直流分量和谐波分量对电流互感器传输特性影响

电流互感器二次侧电流能否真实反映一次侧电流会受到直流分量以及谐波分量的干扰，影响电能计量公平性以及继电保护装置能否准确动作。首先从理论上阐明了电流互感器的误差影响因素，然后通过仿真与实验分别探究了谐波分量和直流分量对电流互感器比值误差和相角误差影响的程度，为电流互感器在不同工况干扰下的误差提供了参考数据。仿真和实验结果一致表明，由于直流分量可能更多地转化成励磁电流，使得铁心励磁特性变差，从而对误差造成更大的影响，比值误差差影响最高在1%左右；而谐波分量产生的交变磁通可以通过铁心耦合到二次侧，所以谐波分量对误差的影响较小，比值误差影响不超过0.1%。     

谐波对电能计量影响的研究

谐波对电能计量的准确性影响较大。首先探讨谐波对仪用电压电流互感器精度的影响 ,然后通过具体实验 ,利用新研制的基于虚拟仪器技术的多功能电能计量装置与传统的感应式电能表在不同的谐波条件下同时计量电能 ,对二者结果进行对比分析 ,得出谐波对感应式电能表计量影响的准确数据 ,并总结其规律。