諧波與電壓波動(dòng)對電能計(jì)量的影響研究.pdf

1、電能是國民經(jīng)濟(jì)和人民生活的主要能源，對國家的發(fā)展起著舉足輕重的作用。電能計(jì)量數(shù)據(jù)涉及到發(fā)電、供電與用電三方經(jīng)濟(jì)利益，同時(shí)也是許多技術(shù)指標(biāo)計(jì)算的重要依據(jù)。目前，隨著電力電子技術(shù)在各工業(yè)部門和用電設(shè)備的廣泛應(yīng)用，越來越多的非線性負(fù)荷和新型電源接入電網(wǎng)，導(dǎo)致諧波的大量注入，并對電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定性造成影響。由于電能計(jì)量儀表大多基于工頻穩(wěn)態(tài)信號(hào)設(shè)計(jì)，電網(wǎng)諧波和電壓波動(dòng)對電能計(jì)量造成的誤差已不可忽略。因此，本文針對諧波和電壓波動(dòng)條件下電能的準(zhǔn)確計(jì)量問

2、題，開展了以下研究工作:
　　首先，以分布式光伏作為新型電源的典型，對分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行并網(wǎng)特性分析和模型研究;以變壓器、單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置和交流電弧爐作為鐵磁飽和型、電力電子開關(guān)型和電弧爐型非線性負(fù)荷代表，分別進(jìn)行非線性分析并建模。在不同種類負(fù)荷模型仿真所得諧波和電壓波動(dòng)特性基礎(chǔ)上，對比靜止式諧波電能表檢測標(biāo)準(zhǔn)、電壓波動(dòng)抗擾度試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合實(shí)際非線性負(fù)荷和分布式光伏的采樣波形，總結(jié)了用于電能計(jì)量仿真實(shí)驗(yàn)的諧波和電壓波動(dòng)信

3、號(hào)表征式。
　　然后，分析電子式電能表的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，分別建立了基于時(shí)分割乘法器的模擬式電能表，和基于快速傅立葉變換算法的的數(shù)字式電能表計(jì)量模型;研究時(shí)分割乘法器在諧波調(diào)制過程的誤差系數(shù)，快速傅立葉變換在諧波檢測過程的誤差特性，以及電子式電能表瞬時(shí)功率積分窗口在電壓波動(dòng)條件下的誤差原理，分別設(shè)計(jì)了基于諧波誤差系數(shù)的模擬式電能表諧波計(jì)量改進(jìn)模塊，基于快速傅立葉變換和希爾伯特黃變換的數(shù)字式電能表諧波計(jì)量改進(jìn)模塊，和基于自適應(yīng)功率