谐波条件下电表综合误差分析方法技术

本发明专利技术公开了谐波条件下电表综合误差分析方法，分别计算谐波条件下电表计量方式误差和计量精度误差，从而获得电表的综合误差，误差分析更合理，分析的结果更准确，有利于提出更合理的电能计量方案，使得电表计量更公平合理。

Synthetic error analysis method of electric meter under harmonic condition

The invention discloses a method of comprehensive analysis of error meter harmonic condition, were calculated under the condition of harmonic error meter and measurement error, error to obtain the meter, error analysis is more reasonable and more accurate analysis result, to put forward the electric energy metering scheme more reasonable, the meter is more fair and reasonable.

【技术实现步骤摘要】
谐波条件下电表综合误差分析方法
本专利技术涉及电力系统计量
，具体涉及谐波条件下电表综合误差分析方法。
技术介绍
电能是人类生活中重要的能源，电能供应和消耗的多少需要通过电能计量来实现，电能计量的结果是电能供用双方结算的依据，电能计量的准确性和合理性直接关系到电力供需双方的经济效益。电表是电能计量系统中最关键的一环，作为电能计量的核心部件和基本量具，其计量精度直接关系到电能计量的精度。现有的电表计量方式主要是基波计量和全波计量，但随着越来越多的非线性设备接入电力系统，发出谐波电流并经系统阻抗产生谐波电压，导致电网电流、电压畸变日益严重，从而影响电表计量的准确性。因此，在谐波条件下对电表误差进行分析是电力公司面临的一个重大问题。然而，现有的对于电表在谐波条件下误差的分析方法主要基于电表的计量精度，该方法误差分析不全面，不能很好的反应电表误差的实际情况。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是谐波条件下电表误差分析不准确、不全面的问题，提供谐波条件下电表综合误差分析方法，实现在谐波条件下对电表进行更全面、更合理的综合误差分析。本专利技术通过下述技术方案实现：谐波条件下电表综合误差分析方法，包括下列步骤：S1、计算电表计量方式误差α；S2、计算电表计量精度误差β；S3、计算电表综合误差γ，γ＝α+β。特别的，在全波、线性负荷的计量方式下，电表计量方式误差α＝Prh，其中，Prh为关注的负荷处的实际谐波功率。特别的，在全波、非线性负荷的计量方式下，若Prh>0，则电表计量方式误差α＝Prh，若Prh<0，则电表计量方式误差α＝2Prh，其中，Prh为关注的负荷处的实际谐波功率。特别的，在基波、线性负荷的计量方式下，电表计量方式误差α＝0。特别的，在基波、非线性负荷的计量方式下，若Prh>0，则电表计量方式误差α＝0，若Prh<0，则电表计量方式误差α＝-Prh，其中，Prh为关注的负荷处的实际谐波功率。特别的，电表计量精度误差β＝Pr-Pm，其中，Pr为关注的负荷处的实际功率，Pm为关注的负荷处的测量功率本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：本专利技术所述谐波条件下电表综合误差分析方法，能够实现在谐波条件下对电表进行全面、合理、准确的综合误差分析，避免仅基于电表计量精度而未综合考虑计量方式而导致的误差分析不全面、不能真实的反应误差实际情况的问题。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术实施例1提供的谐波条件下电表综合误差分析方法流程图。图2为本专利技术实施例1提供的三角波比较型的时分割乘法器原理图。图3为本专利技术实施例1提供的时分割乘法器调宽、调频波形图。图4为本专利技术实施例1提供的同时存在线性负荷和非线性负荷的单向电路图。图5为本专利技术实施例1提供的根据时分割乘法器原理建立的模型仿真图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例1如图1所述，图1为本专利技术实施例1提供的谐波条件下电表综合误差分析方法流程图。所述谐波条件下电表综合误差分析方法包括以下步骤：S1、计算电表计量方式误差α；现有的电表在谐波条件下误差分析仅基于电表计量精度，但实际上，电表的计量方式产生的误差也是不能忽略的，对其忽略将使得误差分析不够全面，不能很好的反应实际情况。当前电表计量方式包括全波计量方式和基波计量方式，而计量的负载包括线性负载和非线性负载，本实施例对于不同的计量方式和不同的负载，计算电表计量方式误差的方法不同。(1)全波计量方式下，对于线性负荷，在系统背景存在谐波的情况下，负荷从系统吸收基波和谐波功率，然而理论上线性负荷只应计量负荷所吸收的基波功率，因此谐波有功功率为其计量方式误差。则全波、线性负荷的计量方式下，电表计量方式误差α＝Prh，其中，Prh为关注的负荷处的实际谐波功率。(2)全波计量方式下，对于非线性负荷，在系统背景存在谐波的情况下，负荷从系统吸收基波功率和由其它非线性负荷发出谐波功率，并会发出一部分谐波功率，此时谐波次数h下，非线性负荷应计量的谐波功率为Ph，值与谐波责任划分有关。近似认为主谐波源承担谐波责任，本专利技术利用有功功率流向法进行主谐波源定位，方法可描述为：以供电侧到用户侧为正方向的话，若Prh>0,，则供电侧为主谐波源，反之，若Prh<0，则用户侧为主谐波源。若系统侧为主谐波源，则关注点的谐波功率认为主要是由其它非线性负荷发出的，则只计量负荷从系统吸收的基波功率，即非线性负荷应计量的谐波功率为Ph＝0。若用户侧为主谐波源，则关注点的谐波功率认为主要是由此负荷发出的，则应计量负荷从系统吸收的基波功率和发出的谐波功率，即非线性负荷应计量的谐波功率为Ph＝-Prh。因此，非线性负荷在背景侧存在谐波的情况下，应该计量的功率满足：若Prh>0，P＝P1+Ph＝P1若Prh<0，P＝P1+Ph＝P1-Prh其中，P为应该计量的功率，P1为应该计量的基波功率，Prh为关注的负荷处的实际谐波功率。对于基波功率，P1＝Pr1，则若Prh>0，P＝P1+Ph＝Pr1若Prh<0，P＝P1+Ph＝Pr1-Prh而全波计量方式下非线性负荷的计量功率为此关注点处的基波功率Pr1与谐波功率Prh之和，因此全波、非线性负荷的计量方式下，若Prh>0，电表计量方式误差为：α＝(Pr1+Prh)-Pr1＝Prh若Prh<0，电表计量方式误差为：α＝(Pr1+Prh)-(Pr1-Prh)＝2Prh(3)基波计量方式下，对于线性负荷，理论上线性负荷只应计量负荷所吸收的基波功率，而基波计量方式下只计量基波量，则基波、线性负荷的计量方式下，电表计量方式误差α＝0。(4)基波计量方式下只计量基波量，因此对于非线性负荷的计量方式误差只与此负荷发出的谐波功率有关。若Prh>0，电表计量方式误差为：α＝0若Prh<0，电表计量方式误差为：α＝Prh。S2、计算电表计量精度误差β；电表的计量精度存在误差，其原因如下：乘法器是电子式电能表的主要组成部分，也是电能表计量误差的主要来源。目前应用最广泛的为时分割乘法器，时分割乘法器的重要组成部分是脉宽调制电路，其主要型式有：三角波比较型、双电平比较型、节拍方波控制的电压积分型等，以采用三角波比较型时分割乘法器为例说明电表计量原理。如图2所示，图2为本专利技术实施例1提供的采用三角波比较型时分割乘法器原理图，其中，X、Y为输入信号，X为电压信号，Y为电流信号，T为高频三角型调制信号。输入信号X与调制信号T通过比较器，当X大于T时，比较器输出为高电平，控制开关S接通另一输入信号Y，当X小于T时，比较器输出为低电平，控制开关S接通另一输入信号的反相信号-Y，至此获得幅值为Y的脉冲信号，再利用滤波器进行平滑滤波取直流量获得的功率值即作为电表测量的功率值。当输入信号X为基波信号时，输入信号X与调制信号T经过比较器后能够得正负宽度与输入信号X幅值成正比的脉冲信号。如图3所示,图3为本专利技术实施例1提供的时分割乘法器本文档来自技高网...

【技术保护点】
谐波条件下电表综合误差分析方法，其特征在于，包括下列步骤：S1、计算电表计量方式误差α；S2、计算电表计量精度误差β；S3、计算电表综合误差Y，Y＝α+β。

【技术特征摘要】
1.谐波条件下电表综合误差分析方法，其特征在于，包括下列步骤：S1、计算电表计量方式误差α；S2、计算电表计量精度误差β；S3、计算电表综合误差Y，Y＝α+β。2.根据权利要求1所述的谐波条件下电表综合误差分析方法，其特征在于，在全波、线性负荷的计量方式下，电表计量方式误差α＝Prh，其中，Prh为关注的负荷处的实际谐波功率。3.根据权利要求1所述的谐波条件下电表综合误差分析方法，其特征在于，在全波、非线性负荷的计量方式下，若Prh＞0，则电表计量方式误差α＝Prh，若Prh＜0，则电表计量方式误差α＝2Prh，其中，Prh为关注...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵华，万忠兵，柯海波，周一飞，黎敏，王韬，罗玉川，谢智，何柳祥，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司攀枝花供电公司，国网四川省电力公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：四川,51