基于功率潮流分析的电能计量新方法的研究

非线性负载的大量使用,使得电网信号严重畸变。在电网信号严重畸变的状况下,传统的电能计量方法已不再适用。如何准确合理地计量功率、电能已经成为电气测量技术及仪器仪表研究领域急需解决的问题,而功率潮流是电能计量的基础,直接影响着电能计量的准确性和合理性。在非稳态信号条件下。本文首先建立了电网的数学模型,然后分析了电网信号的功率潮流,并提出了电能计量的新方法,最后通过仿真分析,验证了该方法的正确性。该方法将促使电功率的测量理论更加完善,为电能计量技术的发展提供理论依据,为研发适用范围更广、计量更合理的电能表提供技术先导,并且在电力网功率、电能测量等领域具有现实意义和应用前景。     

基于功率潮流分析的电能计量新方法

针对非平稳畸变信号条件下电能准确合理计量问题,在非线性负载泛函级数模型的基础上,进行了功率潮流分析并提出畸变信号条件下电能计量新方法。根据泛函级数理论中Wiener核与Volterra核转换定理求得负载的Volterra核,应用Volterra级数理论将正弦输入信号条件下负载输出电流与电压用Volterra泛函级数表示。利用小波分解与重构算法对电流与电压信号进行分解与重构,求出功率潮流分析所需电流与电压的基波分量与畸变分量。结合IEEE-Std1459-2010标准定义,以半导体整流器、电力机车及两者组成的复合系统为例,对非线性负载进行功率潮流分析,依据各功率潮流的物理意义及潮流方向,提出畸变信号条件下电能计量新方法。仿真结果表明非线性负载功率潮流仿真结果与理论结果一致,基于功率潮流分析的电能计量新方法能够实现畸变信号条件下电能的合理计量。     

畸变信号条件下有功功率的计量方法分析

给出了畸变信号条件下有功功率的理论分析及推导,讨论了电网信号的小波域表示方法及其重构,并给出了有功功率的计量方法和仿真结果。该方法不仅适用于畸变信号条件下的电能计量,还适用于现有谐波条件下的电能计量,对现有有功功率计量水平的提高有一定的参考价值。     

电网信号四象限功率测量原理及实现方法

针对传统电力仪表测量的功率不能正确反映电能计量点真实功率状态的缺陷,提出一种用于电网信号功率测量与分析的四象限功率测量原理及实现方法.首先深入分析了四象限功率测量原理.四象限功率测量原理从矢量的角度对功率进行分析,惟一确定了电能交换的真实状态和数值,提高了功率测量的准确度和适用性,是测量与分析电网信号功率的一种有效方法,既适用于功率传输方向确定的电能计量点的功率测量,也适应于功率传输方向变化的电能计量点的功率测量.然后给出了2种实现方法:间接法和直接法.最后给出了仿真验证结果,表明了四象限功率测量原理及实现方法的正确性和可行性.     

基于谐波功率分解的奖惩性电能计量方法

为了合理地计量谐波电能,提出了一种基于谐波功率分解的奖惩性电能计量方法。根据谐波电压、电流采样数据采用复线性最小二乘法估算谐波等值电路参数,然后通过谐波功率分解求解系统谐波功率和用户谐波功率,基于奖惩性计量模型即可得到奖惩性谐波功率。该方法考虑了公共连接点处谐波功率的分解,能够更合理地计量典型工况下的谐波功率。最后以IEEE14节点系统为例进行仿真分析,结果验证了所提方法的合理性和实用性。     

FEE—3型工频基波电子电能表的原理及应用

本文阐述了测量畸变信号中基波功率的目的，介绍了应运而生ＦＥＥ－３型工频基波电子式电能表的主要技术指标，工作原理及其应用。     

自适应技术在电网功率测量中的应用

针对电力系统中对功率量测量的特殊要求,分析了功率误差产生的原因,提出在同步采样的基础上采用自适应技术提高功率的测量精度,同时利用软件自学习补偿算法,自动补偿测量通道产生的幅值衰减对测量精度的影响,实践证明该方法在实际计量应用中效果明显,精度显著提高.     

基于本地功率基准的异常用电监测方法

目前电力系统中有不平衡负荷存在,不平衡负荷会引起电能计量的误差。对于这些计量误差的处理目前普遍在主站结算并归于线损。本文为判断用户是否使用不平衡负荷及其所引起的误差值,利用电力系统中电压电流关系推算出不能直接测量的电压电流值,并应用三相四线制功率计算方法建立本地功率基准,与实际功率加以比较,判断用户是否存在不平衡负荷,并将计量误差量化。这对于防窃电、安全用电有重要作用,同时对于和电力系统的节能降损也起重要作用。通过Matlab仿真分别对正常用电和存在不平衡负荷用电分别进行仿真,对比验证,结果表明不平衡负荷用电时,存在计量误差,并且电力部门少计量了使用不平衡负荷用户所消耗的电能。     

自适应技术在电网功率测量中的应用

针对电力系统中对功率量测量的特殊要求,分析了功率误差产生的原因,提出在同步采样的基础上采用自适应技术提高功率的测量精度,同时利用软件自学习补偿算法,自动补偿测量通道产生的幅值衰减对测量精度的影响,实践证明该方法在实际计量应用中效果明显,精度显著提高。     

基于谐波畸变功率的谐波源定位研究

供电网公共连接点处主谐波源的定位,是对谐波污染采取合理抑制措施的重要前提。从非正弦条件下功率的分解方法出发,提出一种基于谐波畸变功率的主谐波源定位新方法,实现了适用于IEEE Std.1459-2010标准的主谐波源定位。通过比较同一系统供电线性与非线性负荷情况下视在功率分量与瞬时功率分量的对应关系,证明了谐波畸变功率对于主谐波源定位的有效性。多种情况下的仿真分析和实测验证结果证明了所提方法的正确性和合理性。     

阻抗在线测量方法及其在电力设备检测中的应用

阐述了基于端口信号能量测量的电网络阻抗的在线测量方法,讨论了该方法在电力设备等值阻抗测量中的应用。用电能计量仪表同时测量电力设备接口处电压信号和电流信号的能量,可以计算出设备的等值阻抗。这种测量方法既不中断设备运行,又能反映实际工作环境对设备阻抗的影响,具有较高的实用价值。最后举例说明了该方法在电力设备监测中的应用。     

基于自适应陷波滤波器的基波与谐波有功功率分别计量

非线性负荷的广泛应用使电网遭受严重的谐波污染,如何准确、合理计量谐波条件下的功率和电能已成为电气测量技术及仪器仪表领域急需解决的问题。电能计量的关键是有功功率的准确计量,文中在单相瞬时功率理论的基础上,提出了基于自适应陷波滤波器的谐波条件下单相基波和各次谐波有功功率分别计量新方法。采用自适应陷波滤波器分别提取出单相电压...     

基于射频同步技术的高压电能计量装置现场校验仪的设计

针对高压电能计量装置校验中无法测量整体误差的问题,设计了一套高压电能计量装置现场校验系统。该系统通过在高压侧安装电压互感器和电流互感器,并基于射频同步技术将测量数据发送到低压侧数据接收终端的方法,实现了高压电能计量装置现场校验整体误差的测量。经实际测试,该套高压电能装置现场校验系统能够在不停电条件下对10kV～35kV高压电能计量装置进行整体校验,达到了有效评估装置计量性能、简化校验环节、减轻工作强度、降低校验安全风险、提高工作效率的目的。     

基于牵引负荷负序功率潮流计算及电能计量方式研究

不对称的牵引负荷会引起负序功率潮流,直接影响电能计量结果的可靠和准确性,本文提出了牵引负荷负序功率潮流计算及电能计量的调整方法。分析了牵引负荷负序功率分布情况,将分析结果结合牵引负荷的相关性,采用Copula理论构建牵引负荷负序功率潮流分析模型,计算牵引负荷正序功率的潮流结果以及分布和流向;依据计算结果分析牵引负荷负序功率潮流对电能计量的影响,并提出基于功率因数理论电能计量调整方案。测试结果表明：文中方法具备良好的负序功率潮流计算效果,与实际结果之间的最大差值均低于0.000 6,功率因数的取值为0.7时,能够合理、可靠地完成电能计量,保证计量结果的准确性。     

渭河发电有限公司电量平衡系统

为实时监视考核电能计量装置的运行状态，渭河发电有限公司建立了电量平衡系统。该系统能够实时准确地计算母线电量不平衡率和全厂电量不平衡率，为关口电能计量提供了有效的技术监督手段。系统运行效果良好，解决了电能计量装置故障诊断、追补电量及变损的准确可靠计算、电量统计等问题，为厂网分离、竞价上网奠定了良好的基础。     

新型多功能三相电能质量监测管理系统

提出的电能监测管理系统是一台多功能的智能仪器，它除对电能进行常规计量外，还对对三相不对称系统进行分析、计算与测量，尤其能进行谐皮分析，谐波功率流向及谐波与基波电能分别计量，从而可以根据用户负荷性质提供合理的电能收、付费的科学方法。     

An improved three‐phase reactive power measurement algorithm using walsh functions transform

This paper proposes an improved algorithm for three‐phase power component measurement using the Walsh function (WF), which takes into account the advantages offered by the algorithm in the analysis of nonlinear load problems to improve the accuracy and reliability of measurement. In the pricing of electricity based on the value of the integral of the load active power measured using a kilowatt‐hour meter, the electric utility loses some revenue for the energy delivered to current harmonic generating customers and customers whose load causes current asymmetry. An improved algorithm based on the WF for measuring the active and reactive power of a network with linear and or nonlinear and sinusoidal or nonsinusoidal network is developed and tested, and the result compared with IEEE standard 1459–2000 which is based on fast Fourier transformation. The method does not require phase shifting of the phase current signals by π/2 with respect to the voltage signals. The proposed algorithm enables reactive power measurement for proper electricity billing to the consumer with nonlinear loads. © 2013 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.