基于实时组分的天然气流量在线计量方法

超声波流量计采用固定天然气组分计量标况流量,为解决与实时组分偏差影响计量精度的问题,针对SCADA系统中不同的计量实时数据条件,基于质量守恒原理,结合AGA8气体物性方程,确定了天然气标准状态体积流量和能量流量计算式,以及流量累积计量误差评价方法;设计开发了在线计量软件系统,应用于某海底管道陆上计量终端,在线分析6台超声波流量计,4个月共计15万余组计量数据。结果表明:采用固定天然气组分计量流量,导致的最大相对误差为1.02%,大于A级流量计的计量不确定度(0.85%),且计量误差与实时组分和固定组分密度差值成正比。计量相对误差分布近似满足正态分布,误差在-0.5%~0.5%的概率为98.79%。因此,采用固定天然气组分计量流量,对计量精度影响较大。提出的在线计量方法,有助于提高天然气标准状态体积流量的计量精度。

电能计量装置远程校验监测系统研究

介绍了一种关口电能计量装置远程校验监测系统,由现场监测设备、通信前置机、主站系统三部分组成。通过现场布置标准电能表及相关监测设备,可以实时或按计划采集关口电能表的脉冲、电压、电流等信号,从而实现对关口电能表及计量互感器二次回路状态监测。主站系统通过远程采集和数据处理,可构建误差测试、接线检查、谐波分析、状态评估、异常告警等功能,实现电能计量装置远程检验和运行状态监测。电能计量装置远程校验监测系统已完成开发,并在110 kV桃园变电站工程中进行示范应用,实现了站内关口电能表及计量互感器二次回路的在线监测,进一步增强了计量检定周期到达前的电能表状态监测管理。

基于测量不确定度理论的电能计量装置整体误差性能评估与控制研究

电能计量装置的准确性关系贸易结算的公平公正、电网运行的经济安全。现有相关技术标准规定了电能表、互感器的误差控制要求,但对由电能表、互感器及其回路组成的电能计量装置的综合误差性能指标,尚缺乏准确量化的定义。文中以测量不确定度理论为基础,论述了不同典型条件下电能计量装置的各标准不确定度分量、合成标准不确定度以及整体扩展不确定度的计算评定方法与允许综合误差限值的确定方法,为电能计量装置综合误差性能评估,以及电能表、互感器装出前的优化组合选配提供技术依据与方法。

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%。

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。

零线断接对三相四线电能表计量影响机理分析

针对三相四线线性电源电能表在断接零线的情况下,存在相电压计量值偏高导致计量误差的问题,从三相电路的工作过程出发,探究了电能表零线端子电位漂移的变化规律。从理论上分析了三相四线电能表在零线断接情况下计量电压偏高的原因,并通过仿真和实验验证了理论分析的准确性,提出了一种监测零线电流的方法来识别零线断接,为识别零线断接、提高计量准确性提供了充分的理论支撑。

《数据中心能效限定值及能效等级》国家标准编制思路和要点解析

对GB 40879—2021《数据中心能效限定值及能效等级》国家标准进行了解析,包括数据中心能效评价模型的思路确定、适用范围,能效评价模型及能效等级指标划分,评价模型中耗电量的测量边界、试验方法和判定等内容,为相关人员正确理解标准条款和能效标识相关工作提供技术指导。

基于改进遗传算法的数字化电能计量误差自动检测方法

针对数字化电能计量系统中的误差检测问题,提出一种基于改进遗传算法的自动检测方法。首先,建立电能计量系统的数学模型,确定检测指标和误差阈值;其次,使用改进的遗传算法优化电能计量系统的参数,利用遗传算法的搜索能力快速找到最优解;最后,通过比较计量结果与理论值之间的误差来判断是否存在异常情况。实验结果表明,该方法能够有效检测数字化电能计量系统的误差,具有较高的准确性。

探析电能表计量误差及计量损耗

电力企业对用户在一定时期内使用的电能量进行计量时,往往需要使用电能表。如果电能表出现计量失准的情况,电力企业将需要承担损失。而在对城市电能使用情况进行调查时,工作人员也需要应用电能表来对具体的用电信息进行收集。尽管现在所使用的电能表已呈现一定的应用优势,计量精度也大幅提高,但是计量误差仍旧会出现,过多的计量损耗及错误使用方式也影响了电力计量工作质量,所以本文对电能表的使用问题进行探讨。

基于线性拟合算法的电能计量装置计量误差校正方法

由于现有的误差校正方法消耗时间较长,因此研究基于线性拟合算法的电能计量装置计量误差校正方法。采用最小二乘法进行线性回归模型的拟合,获取线性函数与残差平方和的最小值。选择函数曲线中的峰值作为月用电量的异常阈值进行异常值判断。在动态负荷中,三相电网信号经过分压、抗混叠滤波后,将差分信号输入电路。对连续的电压电流信号进行采样并转换为离散信号,将离散的数字信号转发到电能计量装置中,运用线性插值方法校正计量结果。实验结果表明,应用所提方法的小组为校正消耗总时间最短的小组,消耗总时间为29 s,能够较为实时地进行误差校正工作,有效减少工作量,达到良好的误差校正效果。

基于优化隶属度函数的电能分项计量误差补偿方法

在对电能分项计量误差进行补偿时,误差影响因素具有动态属性,以固定值进行补偿往往存在偏移较大的问题,因此提出基于优化隶属度函数的电能分项计量误差补偿方法。在分析了电网电流、补偿器输出电流以及非线性负载输出电流之间关系的基础上,采用傅立叶级数对非线性负载输出电流进行展开处理,并将其中的谐波电流值作为电能分项计量误差。在误差补偿阶段,构建了以电能分项计量误差影响因素为基础的典型隶属度函数集合,并计算了隶属度函数权重,将影响因素动态变化下的谐波残余作为补偿结果。测试结果表明,该补偿方法的补偿偏移稳定在0.111%以内,谐波减少率达到了65.23%以上。

谐波对电网中有功计量装置的影响

随着非线性负荷的广泛应用,电网谐波污染日益严重。电力系统中使用的计量用互感器、有功电能表大多针对工频正弦波设计,畸变波形对其计量准确度产生了不同程度的影响。基于有功计量装置的频率响应特性分析了电力谐波对不同计量装置的误差影响情况,并提出了目前电网有功计量方式的问题和建议。

互感器二次负荷调查统计与分析

国网公司系统连续发生多起220~500 kV电力互感器损坏事故,对电网安全运行带来了十分严重的影响。针对这些事故,国网公司开展互感器二次负荷调查统计工作,共涉及9个省市电力公司的18个220 kV至500 kV变电站。通过现场实测数据统计分析,表明互感器二次负荷绝大部分运行在25%额定负载之下,二次绕组额定容量不满足各种相关技术规程。分析论证了选择过大的二次绕组额定容量,将严重影响互感器计量、测量、保护等性能,同时导致互感器体积和重量过于偏大,造价偏高,不符合环保和绿色电力的要求,而且造成互感器的综合特性变差,包括电气性能和机械性能下降。最后提出了降低二次负荷及减少二次绕组的设计选型原则,并建议对互感器相关标准和规范开展修订研究。

数字电能表现场校验仪的研制

传统电能表已经无法满足数字化变电站电能计量的需要,数字电能表将会得到广泛应用。分别针对数字化电能表与传统电能表进行了工作方式比较以及对电能计量所产生的误差进行分析,详细介绍了校验仪现场校验方法以及数字电能表现场校验仪的实现原理和软、硬件设计。数字电能表现场校验仪以DSP为核心,全面支持IEC 61850-9-1、IEC 61850-9-2/LE规约,并且内置数字信号源与标准表。通过试验证明利用该校验仪构成的闭环系统,可以实现对数字电能表的误差校验和性能测试。

基于改进Simpson积分算法的电能计量方法

非同步采样的泄露是电能计量出现较大误差的原因。提出一种固定采样频率条件下的电能计量方法,该方法基于复化Simpson积分算法,在系统频率发生偏移时充分考虑非同步采样的泄露误差,能够得到较精确的电能计量结果。推导了改进复化Simpson积分公式,并利用该方法对理想及实际电力系统电能进行了仿真,和其它计量算法进行了对比。仿真结果表明使用改进的复化Simpson积分算法能显著提高计量精度,且计算量增加较少,具有很好的使用价值。

智能电能表的全系统模型及其动态误差分析

电网中特大功率负荷的功率动态变化对智能电能表产生不同程度的影响,甚至引起较大误差。为了分析智能电能表动态误差的来源,该文采用机理建模的方法分别建立智能电能表电压通道、具有可编程增益放大器（programmable gain amplifier,PGA）增益反馈控制的电流通道、有功功率测量单元及电能测量单元的动态数学模型,并集成各单元之间的信号传递关系,综合建立智能电能表全系统模型。以此为基础,建立动态误差仿真平台,分析各单元的模型参数对有功电能动态误差的影响。通过搭建动态误差测试系统,测试典型电能表的动态误差,与仿真分析结果的对比表明,该文提出的全系统模型可用于分析电能表动态条件下的内部误差影响因素、明确误差来源。研究结果可为后续提高智能电能表的动态性能提供定量的决策参考。

高压电能计量装置整体误差校验台

针对目前高压电能计量装置检测过程繁琐,无法标定计量准确度的问题,研制了一套性能稳定可靠的高压电能计量装置整体误差校验台,填补了高压电能计量领域整体误差检测技术空白。本文介绍了高压电能计量装置整体误差校验台的设计原理、硬件和软件构成,给出了主要技术指标与用途,并对校验台的误差进行了分析,最后介绍了校验台对一套高压电能计量装置进行整体校验的情况,并和传统校验结果进行了比对。

10kV高压电能计量装置整体校验台的校准

高压电能计量装置的现行检定方法是对其组成环节电能表、电压互感器和电流互感器等分别检定,然后用理论计算得到的综合误差来衡量其准确度等级,这种评定方法不符合IEC关于电能表和电能表检验装置规定的基本原则,因此高压电能计量装置的整体校验台成为研究热点。本文介绍了用标准电压互感器、标准电流互感器和标准电能表组成高压标准电能计量装置,来校准新型高压电能计量装置整体校验台的方法,并对测量结果的不确定度进行了评定。

谐波对电能计量装置影响的误差分析

讨论了无谐波和各种谐波情况下感应式和电子式电能表的计量原理及其误差分析,通过实验初步分析理论。通过对比无谐波和各种谐波条件下的电能计量情况,分析谐波情况下感应式电能表计量误差的复杂性,并对其规律进行总结。

负序条件下基于正序有功功率的电能计量方案

将电气化铁路牵引负荷引起的负序功率作为研究对象,以改善电能计量方式为研究目的,首先分析了牵引负荷负序功率流向,阐述了负序条件下有功电能计量方式存在的问题,对此提出正序有功电能计量方案。其次,通过正负序潮流分析对比不同计量方式的合理性。再次,根据三相不平衡系统正序功率算法,推导得出不同计量方式的计量误差理论表达式。通过计算机仿真和实测数据研究对所提方案和算法进行了验证,结果表明：正序有功功率计量方案能够缓解负序条件下电能计量不准确的问题,以及误差定量计算式的正确性和有效性。