谐波影响下电能计量模式研究

摘要

在实际电能计量过程中，影响电能计量精度的因素很多，除计量设备本身的误差外，电网中运行有非线性负荷，使得电力系统中含有谐波，影响电能的准确和合理计量，并直接关系到电力的发、供、用三方的公平交易和经济利益。所以，电能计量误差是涉及技术、经济等方面的重要研究课题。为尽可能提高电能计量的准确性，减少误差以及窃电造成的经济损失，电子式电能表得到了广泛应用。
　　 本文从互感器和电能表两个方面进行了电能计量误差分析，并着重分析谐波影响下的电能计量误差。
　　 利用MATLAB/Simulink仿真平台，分别建立了考虑二次回路压降的电压互感器模型和内部电流损耗的电流互感器模型，并对误差特性进行了仿真分析;对感应式电能表和电子式电能表，分别分析其内部结构和外部影响因素，重点分析了数字电子式电能表的内部计量原理（点积算法），并结合等效电路模型分析了其算法（计量原理）的误差，在此基础上，在MATLAB/Simulink仿真平台上建立了数字电子式电能表模型，对电子式电能表的误差特性进行了模拟仿真。
　　 针对互感器和电能表的误差特性及其产生的原理，提出了相应的改进措施。详细分析了谐波条件下，电子式电能表的误差特性，并对其计量方案进行了分析，分析表明，谐波影响下，现行计量方案不能准确计量电能，最后提出了合理的计量方案。
　　 本文通过对常见的非线性负荷，如三相桥式整流型负荷、交流电弧炉，建立了仿真模型，并进行计量装置改进前后的对比仿真，仿真结果验证了上文中的误差分析结论，证明了改进措施和改进计量方案对电能计量具有指导意义。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 研究现状

1．2．1 谐波

1．2．2 互感器误差研究

1．2．3 电能表误差研究

1．3 论文所做的主要工作

2 互感器误差

2．1 电压互感器

2．1．1 TV结构原理

2．1．2 TV误差分析

2．1．3 TV仿真分析

2．2 电流互感器

2．2．1 TA结构原理

2．2．2 TA误差分析

2．2．3 TA仿真分析

2．3 小结

3 电能表误差

3．1 感应式电能表

3．1．1 结构原理

3．1．2 误差分析

3．2 电子式电能表

3．2．1 结构原理

3．2．2 误差分析

3．2．3 仿真分析

3．3 小结

4 改进措施

4．1 互感器改进

4．1．1 电压互感器改进

4．1．2 电流互感器改进

4．2 电子式电能表改进

4．3 计量方案改进

4．3．1 对现行计量方案的评价

4．3．2 合理计量方案

4．4 小结

5 仿真分析

5．1 互感器计量误差仿真

5．1．1 TV计量误差仿真

5．1．2 TA计量误差仿真

5．1．3 互感器综合计量误差仿真

5．2 电能表计量误差仿真

5．3 综合计量误差仿真

5．3．1 三相桥式整流型负荷计量误差仿真

5．3．2 电弧炉计量误差仿真

5．4 小结

6 结论和展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

个人简介、在学期间发表的学术论文

致谢