畸变波形动态测试信号模型及电能表动态误差分析

首先分析了智能电能表动态误差的来源,给出了引起电能表动态误差的影响因素,其后,建立了畸变波形确定型动态测试信号模型,推到给出了该信号模型的电能理论值,以此理论值作为仿真分析的参考电能量值,然后,仿真分析了正弦包络和梯形包络下各影响因素导致的动态误差,最后,研究给出了各影响因素对电能表动态误差影响的程度,其中量程切换影响最大.     

CT机冲击负荷对智能电能表运行状态的影响

电网中越来越多的大功率设备投入使用,冲击负荷越来越多,冲击负荷不仅对电网的运行状态产生影响,而且,还会导致智能电能表的电能计量超差。本文首先分析医院CT机冲击负荷电流波动的游程特性,然后,建立智能电能表的全系统模型和电能测量仿真算法,最后,仿真分析给出医院CT机冲击负荷对智能电能表运行状态下动态误差的影响,并通过实验验证了仿真分析影响结果。     

智能电能表动态误差的OOK激励测试方法

首先建立了一种OOK动态负荷电流信号的数学模型,提出了动态负荷电能序列的数学模型,并定义了动态负荷功率模式,即暂态动态负荷模式、短时动态负荷模式和长时动态负荷模式,基于此推导得出了一种电能表动态误差测量的算法。最后建立了智能电能表动态误差测试系统,对3种电能表进行了测试,结果表明电能表的动态误差与激励的动态负荷功率模式紧密相关,不同电能表的动态误差特性差异较大。     

新型电力系统动态负荷电能测量算法

针对新型电力系统构建中,电网高比例新能源接入,大功率非线性动态负荷增加,电力负荷随机性、波动性和间歇性导致电能测量算法失准,引起电能表计量超差的问题,文中构建了有功电能卷积和测量算法,以及有功电能累加功率阈值约束条件;通过分析低通滤波器输入端功率阈值判断方法是导致传统有功电能测量算法失准的重要原因,提出了改进约束条件的有功电能测量算法,采用抽样响应系数矩阵抽取方法,进一步提出了非交叠抽取动态有功电能测量算法。仿真实验表明：改进约束条件的有功电能测量算法与非交叠抽取动态有功电能测量算法的误差小于传统电能测量算法,可有效解决动态情况下传统电能测量算法失准的问题。     

电能表动态误差测量不确定度分析与评定

分析了动态激励信号的数学模型和动态误差计算方法,设计开发了基于幅移键控的电能表动态误差测试装置,并搭建了相应的测试系统,全面剖析了电能表动态误差测量的不确定度来源,对测量结果的不确定度进行了系统的评定,对电能表制造企业发展电能表动态计量关键技术和国家建立电能表动态电能量值传递体系具有非常重要的意义。     

m序列调制的正弦离散伪随机动态测试信号的完备性分析

针对电能表动态误差测试问题,该文首先定义动态测试信号模型应具备的特性,提出动态测试信号的完备性定理,为衡量动态测试信号是否能够全面合理地测试得出电能表动态误差提供了理论依据;其次,建立智能电能表结构化测量模型和m序列调制的正弦离散(m sequence modulatingsine discrete,m SD)伪随机动态测试信号数学模型,基于广义循环平稳随机过程理论与新提出的m SD伪随机信号相关辨识法,证明该测试信号具有完备性;最后,通过建立电能表动态误差测试系统,对不同类型电能表进行动态误差实验,验证m SD伪随机动态测试信号完备性理论的正确性。     

基于双定律分析的配电网电能分项计量误差测试研究

为在消费者与电力部门之间建立一个公平公正的电能交易桥梁,该文提出了一种基于双定律分析的配电网电能分项计量误差测试研究方法。通过热能与电能转换过程,确定双定律分析策略,挖掘配电网中电能计量分项的误差形成原因;根据伪随机分项序列与测试时间间隔,分别得到稳态电能分项量值、m序列伪随机动态电能分项序列以及正交伪随机动态测试电能分项序列;根据不同伪随机动态功率测试信号,结合动态参考电能量值与累计电能量值,得到电能分项计量误差。通过检验谐波次数、电能表丢帧模式与丢帧率对测试结果的影响,实验结果表明,所提测试研究能够自如地应对谐波次数变化与电能表不同丢帧率下的各类丢帧模式,其有效性与实践价值较高。     

配电网不停电状态下电能分项计量误差测试方法

配电网不停电时计量数据的波动较大,常见的电能分项计量误差测试方法的测试精度不高,基于此提出配电网不停电状态下电能分项计量误差测试方法。设计计量数据输入合并单元,在原有合并单元的基础上加入信号调理电路,重新定义A/D转换器的有效位数,获得真实的计量数据,以计量数据为依据推导电能分项计量量化误差,获得测试目标;使用Multisim软件搭建计量误差信号仿真模型,处理误差数据和误差信号;将处理后的数据输入到分析单元中,在配电网不停电的状态下进行谐波变换,完成电能分项计量误差测试。实验结果表明：该文方法的电压有限值平方相对不确定度的最小值为0.03,有功功率相对不确定度的最小值为0.48,且其量化误差不会对测量精度造成影响;该文方法的测试误差仅为0.2%,说明其测试精度高,且信号源可靠,具有较大的应用价值,值得推广。     

自动化检定流水线环境下射频信号对智能电能表误差的影响分析

随着智能电网的不断发展和完善,智能电能表作为计量电能的终端产品被广泛应用,而对其检定的自动化程度也越来越高,因此,智能电能表自动化检定流水线得到快速发展。与此同时,智能电能表自动化检定流水线的环境中,移动通信射频信号对电能表计量准确度的电磁辐射影响也逐渐引起了关注。为了研究射频信号对电能表计量的影响,文中分析了射频信号对电能表计量影响的干扰途径,分析了射频信号影响电能表计量的机理。测试了自动化检定流水线的环境中射频干扰信号的强度,基于干扰信号的调制方式建立了干扰信号数学模型,根据干扰信号数学模型和实测射频信号的功率谱,通过仿真分析确定了干扰信号对电能表的影响属于一种均匀性分布的噪声。建立了射频信号对电能表计量误差影响的数学模型,通过仿真分析电能表误差,给出智能电能表大规模自动化检定流水线射频信号的影响结果。     

后置低通滤波器对冲击负荷电能计量的影响

从电子式电能表有功计量的原理出发定量分析了后置低通滤波器对电能计量的影响。从理论分析结果可以得出电子式电能表后置低通滤波器对计量周期性的电压电流波形理论上没有影响,对计量冲击负荷产生的非周期性的电压电流波形将会导致计量不准确。最后以电弧炉负荷为例,建立了研究冲击负荷电能计量的仿真模型,仿真结果表明电子式电能表后置低通滤波器会加大冲击负荷电能计量误差。     

基于脉冲虚功率源的直流电能表误差计量研究

当前对直流电能表的检定忽略了功率的动态变化对计量结果的影响,缺少非理想直流电能计量标准。 为此,提出一种 使用脉冲虚功率源检定直流电能表的方法,该法通过将脉冲虚功率施加给被检表对比输出电能和被检表测得电能得到误差,且 实现了输出电能的量值溯源,基于该法研制校验装置样机,通过检定和实验计算出了仪器输出电能的误差,并对市面上现有直 流电能表进行测试,结合测试结果和算法仿真结果分析了动态变化功率对直流电能计量的影响。 结果表明,脉冲虚功率源法能 够用于建立直流电能计量标准,实现动态变化功率下直流电能表的检定。     

谐波对有功电能计量影响的仿真研究

从谐波对电能计量影响进行了分析。研究了线性和非线性负载对有功电能计量的影响,通过谐波下线性负载和非线性负载消耗电能的推导,指出在现行电能计量中存在的不合理之处。并利用实时数字仿真系统(RTDS)对搭建的模型进行了仿真实验,分析了电能表的计量情况和计量误差。由试验结果可知,当存在谐波功率时,用户实际消耗电能量与电能表读数不等,这表明目前电能计量方式存在不合理性。需要采用新的计量方式或新的电量计算方法解决这一问题。     

标准电能表示值误差校准结果分析

使用三相标准功率电能表及三相电能表检定装置对0.01级电子式三相电能表及电子式单相电能基本误差进行测量,通过直接测量的方法,分析了各项误差的来源,对电子式三相电能表及电子式单相电能表基本误差测量不确定度进行评定。     

谐波对电能计量的影响分析

为了确定电力谐波对电能计量的影响程度及寻找消除影响的方法,分析了谐波对电能计量影响的机理,结合电网实际及电网中主要高压非线性负荷特征谐波电流,对谐波有功功率进行了估算;并对电能表进行了谐波功率响应试验加以验证.在公共连接点谐波电压符合电能质量国标的条件下,谐波对线性用户电能计量的影响在电能表的允许误差范围内;三相整流类负荷产生的谐波功率在电能表允许误差范围内;电弧炉负荷在熔化期注入电网的谐波有功功率有可能超过基波电能的1%.电弧炉产生的谐波对电能计量的影响比较大,建议采用基波电能表.     

基于TASK功率模型的电能表动态误差测试方法

该文首先采用连续空间函数序列的信号分解方法,建立了动态测试电压、电流和功率的函数序列模型。其次,提出了一种面向时间过程的三幅值键控(ternary amplitude shift keying,TASK)动态测试功率模型,给出了TASK动态功率的产生方案;在此基础上,定义了单向与双向功率的多种动态负荷模式。最后,基于所提出的理论方法,搭建了电能表动态误差测试系统,测试了国内外不同厂家多种电能表的动态误差,验证了TASK动态测试信号模型与测试方法的正确性。     

智能电能表自动化检定流水线的温度参比条件影响分析

文中建立智能电能表结构化模型,分析确定智能电能表受温度影响产生误差的主要因素,即AD转换器基准电压受温度影响的变化。采用机理建模的方法,建立了CMOS带隙基准源和AD转换器受温度影响的数学模型,采用普遍应用的点积和电能测量算法,研究分析基准电压随温度的变化对智能电能表误差的影响及关系;并通过试验,给出智能电能表误差变化随温度与时间变化的关系曲线。根据被试电能表的等级,给出大规模智能电能表自动化检定流水线的温度参比条件的建议。     

用电顾问

智能电能表的新功能问:智能电能表与传统电能表相比有哪些新功能?答:智能电能表由测量单元、数据处理单元、通信单元等组成,具有电能量计量、信息存储及处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能。与传统电能表相比,智能电能表除了基本计量功能外,还具备以下功能:(1)有功电能和无功电能双向计量,支持分布式能源用户的接入。(2)具备阶梯电价、预付费及远程通断电功能,支持智能需     

动态负荷特性对电能表运行状态影响的研究

智能电能表是用电信息采集系统中最主要的部分,其运行状态直接影响整个系统的运行效果,因此对智能电能表运行状态的影响因素分析很有必要。本文首先分析典型动态负荷电流游程波动特性,然后建立智能电能表的结构化与仿真模型,仿真分析给出高铁机车和炼钢电弧炉负荷电流不同游程波动特性,对智能电能表动态误差的影响,并评价了影响状态。     

电子式电能表中滤波器的设计

电能表计量结果涉及到贸易结算,计量准确性至关重要.本文在电子式电能表电能计量算法分析的基础上,对动态负载下计量算法误差较大提出了改进方法.在MATLAB仿真软上使用专门的数字滤波器设计工具FDA Tool设计数字滤波器.结果显示在有谐波和动态负荷情况下有功电能误差在±1％范围内,基波电能误差在±0.1％范围内,从而验证本文提供方法的有效性.     

压缩感知动态测试信号模型与电能表动态误差测试*

文中针对智能电能表动态误差的高效测试问题,分析了长时间范围内复杂动态负荷信号幅度域的快速随机波动特性,建立了压缩感知伪随机动态负荷测试信号的模型,采用Hadamard矩阵和降采样矩阵结合的测量矩阵构建方法,确定了该测试信号的模型参数,提出了压缩感知测量信号的产生方案。采用试验方法,对比给出了压缩感知和m序列动态测试信号条件下电能表动态测试的误差数据。研究结果表明相比较于m序列伪随机测试信号,压缩感知动态测试信号的动态误差测试效率提高了4倍。