【摘 要】
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随着分布式电源的并网,实现双向电能计量成为电能计量的新需求,同时也带来更严重的谐波/间谐波污染问题,谐波/间谐波的大量增加对电能计量产生一定的影响。为使电能计量更加准确、公平,本文展开了对考虑谐波/间谐波的双向电能计量的分析和研究。首先根据户用分布式电源并网自发自用、余电上网的特性提出了双向电能计量的需求问题,对其户用分布式电源并网后产生的谐波/间谐波,从计量的准确性和公平性角度分析,提出考虑谐波
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随着分布式电源的并网,实现双向电能计量成为电能计量的新需求,同时也带来更严重的谐波/间谐波污染问题,谐波/间谐波的大量增加对电能计量产生一定的影响。为使电能计量更加准确、公平,本文展开了对考虑谐波/间谐波的双向电能计量的分析和研究。首先根据户用分布式电源并网自发自用、余电上网的特性提出了双向电能计量的需求问题,对其户用分布式电源并网后产生的谐波/间谐波,从计量的准确性和公平性角度分析,提出考虑谐波/间谐波双向电能计量的必要性,并根据功率四象限理论,阐述电能方向的判断标准,并基于此推导了考虑谐波/间谐波的双向电能计量的公式。其次,针对双向计量对谐波/间谐波参数准确性的要求,分析阐述了非同步采样下FFT频谱泄露问题。结合现有窗函数的频谱特性及其特点,利用余弦窗函数相邻谱线间的相位特性,通过临近谱线叠加降低了远程频谱分量的泄露,作出了窗函数频谱泄露的改善分析,建立新的DFT序列,并在其中选择特性较好的4项Rife-Vincent（I）窗作出改进插值算法,推导了参数修正公式,在降低运算量的同时也提高了算法的计量精度。通过仿真表明所提方法在基频波动及白噪声的情况下仍具有良好的性能,并在此基础上做了双向电能计量仿真验证分析。此外,对间谐波临近基波/谐波时,改进的加窗插值算法由于基波/谐波与间谐波发生主瓣干扰无法准确测量的问题,提出基于准同步采样的频谱分离的谐波/间谐波参数测量方法。根据频率分量叠加模型提出新的基频测算方法,并进行5次牛顿插值的准同步序列重构,同时通过数学模型对临近间谐波的基波/谐波进行参数校正,以准确分离基波/谐波、间谐波成分,完成对基波、谐波/间谐波参数的准确测量。通过仿真表明所提算法在基频波动及白噪声的情况下仍具有良好的性能,并基于此方法完成考虑谐波/间谐波的双向计量仿真验证,同时搭建了基于AD7606+DSP28335的算法实验验证平台。
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