谐波对电能表计量误差影响的分析

摘要

本论文对感应式和电子式电能计量表的结构、计量原理进行了介绍，分析了谐波对计量表准确性的影响，并从谐波功率方向、频率波动以及多个谐波源时的计量问题等3个方面分析了计量模式对电能表计量的影响及当前计量模式的不合理性。利用MATLAB为仿真平台，完成了对电子式电能表的仿真模型搭建，并完成谐波电能计量表的模型，能够准确计量谐波功率的大小及方向，通过仿真验证了谐波对电能计量准确性的影响。针对频率波动时的计量问题，提出了应用汉宁窗插值修正算法的计量方法，通过计算仿真，该方法能够有效的校正计量偏差问题。最后，本文提出了应用偏最小二乘回归模型的电能计量模式，该方法能够较为准确的识别线性负荷、非线性负荷以及系统所发出的谐波功率，可较好解决当前计量模式不合理的问题。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章引言

1.1课题研究的背景和意义

1.1.1电能计量的重要性

1.1.2电能计量系统的发展及现状

1.1.3谐波对电能计量影响的国内外研究现状

1.1.4本课题研究目的及意义

1.2论文的主要工作及特点

第二章电能表的结构和计量原理

2.1电能表的分类

2.2电能表结构和工作原理

2.2.1感应式电能表结构

2.2.2感应式电能表的工作原理

2.2.3电子式电能表结构

2.2.4电子式电能表的工作原理

2.3有功电能的计量

2.3.1单相有功电能的计量

2.3.2三相有功电能的计量

2.4电能表的误差特性

2.4.1感应式电能表误差特性

2.4.2电子式电能表误差特性

2.4.3电子式电能表的误差补偿

2.5小结

第三章谐波对电能计量表影响的理论分析

3.1谐波的概念及分析

3.1.1谐波的定义及性质

3.1.2供电系统典型谐波源

3.1.3均方根值和总谐波畸变率

3.1.4非正弦电路的功率

3.1.5谐波的分析方法

3.2谐波对电能表的影响

3.2.1谐波对感应式电能表计量的影响

3.2.2谐波功率对感应式电能表计量的影响

3.2.3谐波对电子式电能表的影响

3.3计量模式对电能表计量的影响

3.3.1谐波功率方向及其影响

3.3.2频率波动时的计量问题

3.3.3多个谐波源时的计量问题

3.3.4当前电能计量模式及合理性

3.4小结

第四章电子式电能表仿真模型及计量

4.1电子式计量表的仿真模型

4.1.1 BL0929计量过程

4.1.2电能表仿真模型

4.2在谐波情况下电子式电能表计量仿真

4.2.1存在谐波源时计量表的计量情况

4.2.2谐波电能的计量

4.2.3实例计算

4.3系统频率波动时的计量方法

4.3.1汉宁窗插值修正功率计量法

4.3.2汉宁窗插值计量法的验证

4.4小结

第五章新的电能计量模式的研究

5.1合理的电能计量模式

5.1.1谐波源辨识

5.1.2合理的计量模式

5.1.3新计量模式的仿真

5.2小结

第六章结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢

在学期间发表论文和参加科研情况