能源互联网下电能计量系统改进技术研究

为了提高电能计量能力,在能源互联网下对电能计量技术系统进行改进研究。采用接线式精密交直流(AC/DC)电流传感器将AC转化为DC。采用高精密DC电流分流器,以提高分流器检测和校准的准确率。研究了基于快速傅里叶变换(FFT)和数字信号处理(DSP)改进算法的谐波电能计量,并对FFT算法进行改进。在原有的算法基础上加上了窗函数。在进行FFT之前,对时序信号实行特定的不等加权,让断开的街区端整齐。通过采用Nuttall窗函数,能够消除旁瓣泄漏,以便减小频谱误差,使旁瓣的衰减速度达到最快。这提高了谐波电能计量能力,实现了精密准确的谐波电能计算。试验结果表明,对基波有功电能测量的相对误差均小于0.001,对谐波有功电能测量的相对误差最小为0.04、最大为0.42。

基于Nuttall自卷积窗的改进FFT谱分析方法

建立性能优良的窗函数是提高频谱分析准确度的关键。本文用Nuttall窗进行时域卷积运算构建Nuttall自卷积窗,具有旁瓣性能随卷积次数增加而迅速提升的优点;提出基于Nuttall自卷积窗的改进FFT谱分析方法,采用最小二乘法推导离散频谱插值多项式,建立谐波参数准确求解算法;通过仿真实验验证Nuttall自卷积窗及改进FFT谱分析方法的有效性和准确性。