数字化电能表在线校验系统的研究与设计

摘要

为了保证新一代数字化电能表的计量准确度，进一步提高计量运维水平，设计一个精确的数字化电能表在线校验系统是当前电力工程主要研究的热点之一。基于此背景，本文提出一种基于Labview的新型数字化电能表在线校验系统，从硬件设备的选择、电能计量算法的优化以及软件平台功能的改进等多方面着手，减小数字化电能表校验系统在谐波干扰、频率波动、以及数据采集过程中各类误差因素对校验系统带来的影响，并在工程现场进行了系统实测。
　　本文具体研究内容如下：提出了新型在线校验系统的总体设计框架，并针对系统的各硬件组成部分：采集系统、自供电系统、通信系统等进行了详细的设计说明。根据在线校验系统高精度的设计需求，为应对现场环境的干扰和系统频移的影响，本文除了对比分析了各类窗函数的特性外，提出了一种改进的双插值加窗FFT算法并进行了Labview实测。另外，本文重点对校验系统Labview软件平台的操作与管理界面、合并单元的电气量数据采集与处理、数字电能表的脉冲数据采集与处理、校验结果的自动生成等内容进行了详细阐述。最后，本文分析了校验系统本身的误差、电能表的校验误差及系统的不确定度。
　　经过实验室仿真测试以及工程现场的实测，本文设计的在线校验系统达到了精度0.05级的要求。系统整体简洁便携、校验准确度高，基于在线工作的方式使其大大降低了计量维护难度和工作量，能够有效提高数字化电能表运行的可靠性，具有较大的经济和社会效益。

目录

声明

选题的依据与意义

国内外文献资料综述

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 本文的主要研究内容

2.1 在线校验系统总体架构

2.2 关键硬件模块

2.3 本章小结

3 在线校验系统核心算法

3.1 数值积分算法

3.2 加窗FFT算法

3.3 改进FFT算法

3.4 本章小结

4.1 开发环境

4.2 在线校验系统平台

4.3 工程应用

4.4 本章小结

5.1 不确定度分析

5.2 数字化电能表的误差

5.3 校验系统的误差

5.4 本章小结

6 总结及展望

参考文献

附录：攻读工程硕士学位期间发表的部分科研成果

致谢