模拟量输入合并单元计量性能评价关键技术研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lhmfly
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
智能变电站是电网运行的控制执行单元和数据采集源头,关系着整个电网安全、可靠运行和电能准确计量。模拟量输入合并单元作为智能变电站的重要组成部分,具有稳定可靠、信号输出数字化网络化的优点,因此得以大规模应用,是推进电网智能化建设的重要核心设备。由于模拟量输入合并单元运行环境恶劣,入网测试不够全面,导致投运过程中出现了不少计量性能相关问题,如准确度不稳定、通道间同步误差较大。《国家电网模拟量输入式合并单元入网测试规范》能够较为全面地测试模拟量输入合并单元的性能,但其中的部分试验项目并没有充分考虑模拟量输入合并单元硬件构成、功能模块、数据处理的特点及实际运行情况,对模拟量输入合并单元计量性能测试不全面,无法准确评估其计量性能。  本文针对模拟量输入合并单元存在的计量性能问题,以及现有技术规范对其性能测试的不足之处,开展模拟量输入合并单元计量性能评价关键技术研究。为准确评价模拟量输入合并单元的计量性能,本文提出其计量性能相关检测技术规范,并研发高准确度多路功率型任意波形发生器用于提供检测环境,研发模拟量输入合并单元计量性能校验系统用于其计量性能评价。功率型任意波形发生器和模拟量输入合并单元计量性能校验系统用于构建计量性能评价试验平台,以开展模拟量输入合并单元计量性能评价试验研究。建立了模拟量输入合并单元计量误差模型并仿真计算,从电能计量特性角度,对模拟量输入合并单元计量误差来源进行了分析和检测项目研究。并深入分析模拟量输入合并单元与电子式互感器、电子式电能表检测原理、检测装置、试验项目、试验参数的区别与联系。在此基础上,本文提出了模拟量输入合并单元计量性能测试试验内容,主要包括误差性能相关试验、时间性能相关试验、电磁兼容与温度影响试验,并制定了模拟量输入合并单元计量性能检测技术规范。研发了高准确度多路功率型任意波形发生器,其中高准确度电流互感器是功率波形准确输出的关键和设计难点。为此,提出了一种基于互感系数自校准的高精度Rogowski线圈电流互感器设计,即在50Hz频率下,运用高准确度铁芯电流互感器来校正Rogowski线圈电流互感器的互感系数,校正后的Rogowski线圈电流互感器用于宽频带范围的电流测量。Rogowski线圈输出信号为电流微分信号,本文设计了两种新型数字积分算法应用于Rogowski线圈互感器,进一步提高电流测量准确度。设计的多路功率型任意波形发生器功能完善、准确度高,能够为测试模拟量输入合并单元提供各种波形的功率信号,已用于规范中检测项目测试。模拟量输入合并单元计量性能校验系统的整体准确度等级主要由数据采集部分的准确度决定,而高精度数据采集一般采用∑-Δ型ADC,难以实现实时触发采集,会带来很大的输入信号相位测量误差,无法满足校验系统的同步误差小于2分的要求。本文提出了一种基于TDC同步采样的数据采集方法测量并校正∑-Δ型ADC采集卡触发误差,以实现∑-Δ型 ADC采集卡的同步触发采样。设计的模拟量输入合并单元计量性能校验系统通过国家高电压计量站的校准,所实现的校验系统整体准确度为0.05级,可用于校验0.2级及以下模拟量输入合并单元的计量性能。  本研究在解决上述关键问题的基础上,形成了完整的模拟量输入合并单元计量性能评价体系,包括计量性能检测技术规范和计量性能评价试验平台,并选择了主流设备厂家的模拟量输入合并单元设备开展计量性能评价试验研究。实际测试试验证明,本文所研发的高准确度多路功率型任意波形发生器和模拟量输入合并单元计量性能校验系统能够配合完成检测技术规范中所有测试项目的测试和性能评价分析,能够发现模拟量输入合并单元存在的计量性能问题,具有实用性,符合模拟量输入合并单元计量性能评价体系需求。而经测试发现被测模拟量输入合并单元存在不同程度的计量性能问题,不符合规范要求。基于以上研究成果,本文最终提交《国家电网公司模拟量输入合并单元计量性能检测技术规范-送审稿》,以保证入网的模拟量输入合并单元具有符合要求的计量性能,提高智能电网数字电能计量的准确度。
其他文献
绝缘栅双极型晶体管作为功率开关器件,具有载流密度大、饱和压降低等许多优点,已广泛应用于新能源发电、高压输电等诸多关键领域中。IGBT功率模块工作环境恶劣,导致器件疲劳
该文研究了高压TSC主电路和均压电路以及参数选取,分析了各种工况下对主电路及均压电路中主要器件参数的要求.对高压TSC的触发方式和保护措施进行了探讨,利用光纤实现了对晶
该文结合水泵特性和工程实际要求,对涉及变频驱动泵站效率优化问题的约束条件、建模方法、求解算法和控制策略等方面的问题进行了大量的理论和仿真研究,并深入讨论了泵站的优
基于浙江省新型农业经营主体与农村金融的发展情况,通过建立金融支持新型农业经营主体培育的系统动力学模型,分析农村金融对新型农业经营主体的影响.研究结果表明:新型农业经
配电网络拓扑分析是配电管理系统高级应用软件的重要组成部分,其研究具有重要的理论和应用价值。它也是配网管理系统其它高级应用软件的基础,作为一个公用的基础模块,其性能直接影响配网管理系统中其他应用软件的运行。 本文详细地阐述了网络拓扑分析中两种常用的分析方法:邻接矩阵法和树搜索法。针对配电网络的特点,对两种方法分别提出了改进的算法。对邻接矩阵法,提出了节点消去法的拓扑分析方法;对树搜索法,将开关
电动执行器是过程控制系统的重要组成部分。当前国内生产的电动执行器多数由模拟器件控制,性能差。目前,国外一些公司推出的性能优越的智能电动执行器占领了相当大的国内市场。
本文通过对荣华二采区10
期刊
继电保护定值的整定计算工作,一直是继电保护人员的一项重要工作。本文完成了图形化继电保护整定计算及管理校验系统中拓扑分析与故障计算的设计与开发工作。该软件采用面向对象技术、可视化技术与数据技术建立了一个通用绘图平台。它使用图形元件直接绘成系统接线图,在屏幕上输入元件参数,后台程序自动进行网络拓扑分析,然后基于稀疏技术,利用支路扫描法形成节点导纳阵,连续回代法形成节点阻抗阵。通过稀疏技术的应用,即可以
获取介质的介电特性是微波加热应用中分析和设计的基础.在微波冶金中,矿物的介电特性直接关系到矿物加热速率和能量利用效率,以及新工艺的开发等关键问题.多金属矿物的宏观介
随着生产产业的大规模化和高新产业的不断发展,出现了许多现代化净化车间和大型仓储库房。这些车间和仓库都要求室内保持良好的空气环境,能够恒温恒湿等等。为了达到这些要求,作