电能计量算法在双向计量频繁切换下的性能分析和改进

随着光伏发电等分布式能源的普及应用,电能表在现场运行中可能会频繁遇到电能双向变化的情况,而在当前电能表的标准体系中,涉及双向电能计量的要求只规定了正向或者反向下电能表的电能计量准确度,并未对双向切换时的电能计量准确度做出明确要求。文中提出了电能表双向计量的试验模型,基于该模型分析出现有电能计量算法的缺陷,并提出了改进算法一以快速脉冲为单位进行正反电能抵消。改进算法二直接以功率区分方向进行电能累计。经过仿真实验表明:改进的电能表电能计量算法能够很好地满足双向计量频繁切换的应用,解决了现有电能表在双向电能频繁变化时会抵消较多的电能,导致电能计量超差的情况。

基于Hilbert滤波器的无功功率计量算法研究

针对目前常用的计算无功功率的方法在谐波含量不断提高的情况下存在较大误差,采用基于Hilbert数字滤波器的无功功率计量算法,将电压的基波及各次谐波成份都移相-90°并保持幅值不变,采用有功功率计量方法来计量无功功率;分别采用最优设计法和半带滤波器法设计了FIR型和IIR型Hilbert数字滤波器,仿真得出相应的幅频和相频特性,并比较得出在含有24次谐波的电网环境下,两种类型的无功功率计量系统具有相似的计量精度,而FIR型滤波器具有更佳的相位均衡性。

储罐液体计量的新方法及新计量算法

本文提出了一种由压敏式压力传感器及单片机等组成的系统对储罐液体进行计量的新方法,着重探讨了对计量结果精确度至关重要的计量算法的数学模型及其误差分析,并提出了可提高计量精度的新计量算法。

典型电能计量算法数值仿真及性能比较研究

在梳理较为成熟的五种典型电能计量算法的原理和特点基础上,分别在非同步采样和同步采样条件下运用这五种算法进行数值仿真分析,考察它们测算总电能、基波电能和谐波电能的准确性和实时性。研究发现,Nuttall窗双谱线插值FFT算法、Rife-Vincent窗双谱线插值FFT算法、小波包分解和重构算法测算总电能和基波电能的相对误差较小;而小波包分解和重构算法、Prony算法和准同步采样FFT算法测算谐波电能的相对误差较大;再者,Rife-Vincent窗双谱线插值FFT算法和Nuttall窗双谱线插值FFT算法的实时性均明显优于其他算法。这些结论可为实际应用提供参考。

基于Lagrange插值频率估计的数字电能计量算法

传统电能计量系统中电网电压/电流波形信号的采集由电子式电能表完成,电能表内部设计了频率跟踪电路,在电网频率出现波动的情况下能同步采样,电能计量误差小。在数字电能计量系统中电网波形的采集由电子式互感器或合并单元的A/D采样模块完成,由于电子式互感器或合并单元采集后到的电网波形信号需要组帧传输给后续不同的数字化设备使用,其采用固定的采样频率,所以,在电网频率出现波动的情况下,不能实时跟踪电网频率而改变采样频率实现同步采样,电能计量误差大,因此,为减小在频率波动条件下的电能计量误差,提出一种数字电能计量新算法,该方法利用三次拉格朗日(Lagrange)插值算法提取出电网基波频率,并利用离散傅里叶变换(DFT)算法的栅栏效应进行波形成分提取,实现电能计算,该方法实现简单,通过实验仿真验证了其电能计量误差小,具有实用价值。

基于全相位数据处理的数字电能计量算法

数字化电能表在实际工程应用中时常出现误差超差现象,其主要原因之一是现有的数字电能算法的现场适应能力较差。为此文中分析了几种典型的数字化电能表误差影响因素,提出了一种基于全相位数据处理的数字电能计量算法,将全相位数据处理方法与DFT算法结合,并通过插值算法使得全相位数据处理方法具有了更强的频率适应性。仿真结果验证了所提出的数字电能算法能有效抑制频谱泄露。与主流厂家的同类产品进行的对比试验表明,该算法具有更强的复杂工况适应能力,能够在复杂工况下准确计量电能。

基于FFT的双向电能计量算法研究

随着智能电网的发展,分布式发电逐渐出现并且接入电网,各次谐波的影响越来越大,传统的计量算法已经不能满足现阶段对电能计量的要求,很难完成单向用户的高效和低成本的测量计算。文中提出了一种基于FFT复数运算的双向电能计量算法,通过FFT算法的基本原理,进行推导得出电能计算公式以及还原公式,并且说明了如何计算直流分量。最后通过Matlab进行还原公式的仿真验证,满足了预期要求。同时该计量算法效率高,能大大缩短电能计算的时间。

复杂工况下直流电能计量的算法影响及误差分析

现有直流电能表多针对直流稳态电能进行计量,对充电过程中电压、电流变化适应性较差,且忽略功率脉动及高频纹波产生的功率。为此,通过研究整流性负载、开关充电设备以及快速动态变化负荷的直流电能产生原理,结合电能表计量算法和实验阐述了计量过程中存在的误差影响,提出了不同计量场合下减少计量误差的算法参数优化方法。为电能计量精度的提高提供参考,为直流计量算法的优化提供思路,明确改进方向。

一种无磁流量计量芯片的设计

分析了无磁传感器的工作原理,提出一种高灵敏度的无磁计量算法.设计了一款无磁流量计量芯片的系统架构,通过I2C接口可完成对芯片的工作模式、传感器设置、采样频率等参数的智能控制,采用0.6μm工艺进行了流片.仿真测试结果表明,该芯片可实现90°叶轮转角的测量.在3.3 V供电电压下,芯片正常工作时电流为5μA,休眠模式下电流为0.01μA,可广泛用于流量和热能仪表中.

一种用于智能变电站数字化电能表的高精度电能算法

智能变电站中的数字化电能表接收IEC61850报文,并根据报文所载的电压和电流数据来进行电能的计算,故其准确度很大程度上由算法的精度来决定。另外,数字化电能表还需要克服坏点以及通讯网络的丢包和时延等不利因素的影响,来实现较高的计量准确度。为此文中提出了基于Blackman卷积窗的FIR低通滤波器以及基于最小二乘法拟合的粗大数据修正、丢包补偿的高精度电能计量算法。在详细阐明上述算法实现原理的基础上,进而通过实验证明了该算法的有效性和可靠性。

冲击性负荷条件下的电能计量方法及技术

冲击性负荷因快速、随机的功率波功带来了严重的波形畸变,传统的电能计量方式在冲击性负荷条件下难以准确计量,为了准确计量冲击性负荷,通过对冲击性负荷下谐波特性的分析,从不同计量算法角度对计量误差展开测试研究,针对传统谐波电能计量误差较大的问题,提出冲击负荷条件下电能计量误差补偿方案,设计了电能计量软硬件方案,为冲击性负荷条件下的计量准确性提供了理论和技术支撑.

浅析河道疏浚工程中的几个计量问题

河道疏浚工程结算的难点之一是如何准确进行计量,现围绕土方开挖、回填、外运这3个基本点进行论述,详细分析和探讨实际工作中常见的计量问题。

全相位数据处理下的数字电能计量分析

数字电能计量是当前应用比较广泛的一种计量方法,但是在实际应用过程中这种计量方法很容易出现误差或者超差,导致这一现象的原因在于数字电能计量自身的适应力比较弱。为了增强数字电能计量方法的准确性,降低误差的发生率,相关研究人员提出基于全相位数据处理的数字电能计量法,这种情况下数字电能计量方法能够拥有更强的适应性,因此在实际应用过程中其效果更好,能够满足复杂情况下的准确电能计量。

气象仪器计量检定管理系统的设计与实现

针对目前气象仪器计量检定存在自动化程度较低、管理工作普遍落后的现象,笔者采用.NET技术的C#语言,开发了气象仪器计量检定管理系统。此系统实现了日常检定工作的所有功能,提供了友好的图形用户界面,保证了检定高准确准确性。经过一段时间运行,该系统具有较好的实用性和可操作性,大大的提高了工作效率。

计量支付报表中累计误差的成因及处理方法

工程项目管理中大量的数据在进行统计计算时容易出现累计误差,通过分析累计误差产生的原因,提出处理累计误差的三种方法,主要是按工程量计算规则对小数位数进行取舍、选择合适的计算方法、在计算软件中对公式进行必要的条件设置。

4U-90DLH薯类轻简化收获机精细化测产装置

我国农作物收获的机械化程度在不断普及和提高,但在收获过程中无法通过实时测产获取农作物产量分布差异的信息已成为亟待解决的问题之一。针对当前问题,设计了薯类轻简化收获机精细化测产装置。装置选用STM32F7作为控制核心,以薯类轻简化收获机为平台,由称重模块、RS232电路、RS485电路等部分组成。主控模块通过RS485端口获取称重模块采集到的质量数据,并通过RS485端口将数据发送至DGUS工业显示屏中,同时RS232端口接收来自GPS接收机的位置信息,经解包后由坐标转换、亩产计量算法,实现对薯类平均亩产的实时测量和监测。测试结果表明:薯类精细化测产装置可胜任大面积的作业测量任务,能够实现薯类产量分布信息的精确测量。

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。

基于二分法查找-伪循环次数法的动力电池健康状态实时预测

针对纯电动汽车动力电池健康状态(SOH)预测过程中算法复杂、编程繁琐、单片机C程序开发困难的问题,以单片机作为主芯片,以电池充放电循环次数为SOH的影响转化为循环次数并将主要影响因素与SOH的非线性关系制成二维数组表,通过二分法查找得到影响程度系数,记录特性因素值及持续时间,获得伪循环次数,进而得到SOH。在国家标准试验条件下验证了该预测方法的有效性、精确性和稳定性。

高光谱快速预测冷鲜鸡胸肉中乳酸菌

乳酸菌含量是评价冷鲜鸡胸肉品质的重要指标。随着储藏天数的增加,当乳酸菌含量超过10~6 CFU/g,冷鲜鸡胸肉黏度增加,开始腐败变味。本研究通过化学计量学算法挖掘高光谱数据快速预测鸡胸肉中乳酸菌含量。首先,采集119个冷鲜鸡胸肉样品900~1700 nm的高光谱图像,提取肉样图像感兴趣区域(Region of interest,ROI)内的光谱信息,经多元散射校正(Multiplicative Scatter Correction,MSC)等8种方法预处理原始光谱,采用偏最小二乘(Partial Least Squares,PLS)算法挖掘光谱信息,构建全波段PLS预测模型(F-PLS)。然后,选用回归系数法(Regression Coefficient,RC)、逐步回归法(Stepwise)和连续投影算法(Successive Projections Algorithm,SPA)筛选最优波长优化F-PLS模型。结果显示,基于SPA法从基线校正(Baseline Correction,BC)预处理光谱中筛选出21个最优波长(903.8、905.5、912.1、915.4、917.0、920.3、923.6、931.8、941.7、1107.0、1135.9、1157.3、1269.2、1303.7、1320.2、1348.2、1551.1、1676.9、1686.9、1695.1和1698.4 nm)构建的SPA-PLS模型预测最好(r_P=0.949,RMSEP=0.439lg CFU/g,RPD=2.787)。本试验表明,采用近红外高光谱技术快速预测冷鲜鸡胸肉中乳酸菌含量是可行的。