无功功率的测量与多功能电能表数据管理

摘要

该文对两种使用最广泛的无功定义进行分析和比较,并对90年代以前常用的跨相无功电能表进行测量原理分析及误差分析,并且介绍了真无功的测量原理及真无功电能表.电网有谐波存在时,分析了谐波对于无功测量过程的影响,如对互感器的影响,对电能计量的影响.从理论上推导了线性负载不产生谐波,非线性负载将吸收的部分基波功率转化为谐波功率注入系统,并对电能计量准确性和合理性做了一些探讨,最后提了一些无功的收费意见.在众多无功测量方法中,主要就交流采样法进行较为深入的探讨.采用改进的窗函数法设计移相滤波器,并结合准同步测量方法测量无功.随着电能质量越来越被重视,多功能电能表的使用将越来越多.在多功能电能表中无功功率这个参数对于电压及电网都有非常重要的意义.该文介绍了多功能电能表数据管理的系统结构及数据流程,并简要介绍了多功能电能表数据管理软件.

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第一章绪论

1.1无功功率理论的研究及其发展

1.2电能表技术的发展历程

1.2.1感应系电能表的诞生

1.2.2电子式电能表的产生和分类

1.2.3电子式电能表技术的发展与应用

1.3本论文的主要工作

第二章无功定义及无功测量方法的比较

2.1传统的功率理论

2.2两种无功定义的分析

2.2.1 Budeanu无功定义

2.2.2 Fryze无功定义

2.2.3 小结

2.3无功测量方法

2.3.1跨相无功

2.3.2真无功

2.3.3测量方法的比较

第三章考虑谐波污染时无功的测量

3.1谐波对仪用互感器准确度的影响

3.1.1电磁式电压互感器

3.1.2电容式电压互感器

3.1.3电流互感器

3.1.4国家对仪用互感器精度的规定

3.2谐波对电能表计量的影响

3.2.1谐波对感应式电能表的影响

3.2.2谐波对电子式电能表的影响

3.3电力谐波对电能计量的影响分析

3.3.1谐波有功的影响

3.3.2谐波无功的影响

3.4电能计量的方式

3.5解决谐波对计量影响问题的意义

3.5.1体现市场经济规律的要求

3.5.2电能质量科学管理的要求

3.6对负载与谐波及电能计量问题的分析

3.6.1.线性负载不产生谐波

3.6.2线性负载吸收谐波、非线性负载产生谐波

3.6.3电能计量的准确性与合理性的矛盾

3.6.4小结

第四章交流采样法测量无功

4.1数字移相算法

4.1.1一种简单的数字移相器

4.1.2 Hilbert变换

4.1.3窗函数法设计的FIR Hilbert滤波器

4.1.4频率采样法设计的FIR Hilbert滤波器

4.2傅立叶分析测量

4.3同步采样和准同步采样

4.3.1同步采样

4.3.2准同步采样法

4.4用准同步离散Hilbert变换测量无功的误差分析

第五章多功能电能表及其数据管理系统

5.1电能质量问题的产生

5.2电能质量的定义和概念

5.3电能质量标准

5.3.1供电电压允许偏差(GB 12325-90)

5.3.2电力系统频率允许偏差(GB/T 15945-1995)

5.3.3三相电压允许不平衡度(GB/T 15543-1995)

5.3.4公用电网谐波(GB/T 14549-93)

5.3.5电压允许波动和闪变(GB/T 12326-90)

5.4改善电能质量的意义

5.5国内外电能质量研究的内容及其比较

5.6国外的研究现状

5.7国内的研究现状

5.8多功能能电表的使用

5.9多功能电能表数据管理

5.9.1自动抄录管理系统现状及存在的问题

5.9.2多功能电能表的数据管理

5.9.3系统功能及实现

5.9.4管理系统发展趋势

5.9.5电能计量系统提供的附加服务功能

5.10关口电量计费系统

5.11小结

第六章结论

作者攻读硕士学位阶段发表的论文

参考文献

致谢