申请/专利权人：国家电网有限公司;国网江西省电力有限公司供电服务管理中心

申请日：2020-11-18

公开（公告）日：2024-04-30

公开（公告）号：CN112285637B

主分类号：G01R35/04

分类号：G01R35/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.30#授权;2021.02.23#实质审查的生效;2021.01.29#公开

摘要：本发明提供了一种考核尖顶波对电能计量影响的实验方法，标准功率源输出端输出正弦电压信号和正弦电流信号；用被检电能表输出的脉冲控制标准表计数来确定被检表的相对误差；标准功率源停止输出正弦电压信号和正弦电流信号；标准功率源输出尖顶波电压信号和尖顶波电流信号；得到被检表在尖顶波影响下的相对误差γq；得到相对误差改变值Δγq＝γq‑γbase；标准功率源停止输出尖顶波电压信号和尖顶波电流信号；将Δγq与设置的误差改变限γmax比较，确定被检表是否满足要求。标准功率源输出的测试信号符合现场实际运行工况，提供的计算方法确保了标准表在正弦信号及尖顶波下的相对误差满足与准确度等级相对应的要求，通过标准表法实现了尖顶波对电能表计量性能影响的考核。

主权项：1.一种考核尖顶波对电能计量影响的实验方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：根据被检表的规格，标准功率源电压输出端输出正弦电压信号，标准功率源电流输出端输出正弦电流信号；步骤2：用被检电能表输出的低频或高频脉冲控制标准表计数来确定被检表的相对误差，相对误差γbase按下式计算： 式中：m1为标准电能表实测脉冲数；m0为算定脉冲数，按下式计算： 式中：N为被检表低频或高频脉冲数；C0为标准表的仪表常数，impkWh；CL为被检表的仪表常数，impkWh；KI、KU分别为标准表外接的电流、电压互感器的变比；步骤3：标准功率源停止输出正弦电压信号和正弦电流信号；步骤4：标准功率源的电压输出端和电流输出端分别输出尖顶波电压信号和尖顶波电流信号；步骤5：按照步骤2所述的方法，得到被检表在尖顶波影响下的相对误差γq；步骤6：得到尖顶波影响造成的被检表相对误差改变值Δγq＝γq-γbase；步骤7：标准功率源停止输出尖顶波电压信号和尖顶波电流信号；步骤8：将Δγq与设置的误差改变限γmax比较，若满足Δγq≤γmax，则被检表满足要求；若不满足Δγq≤γmax，则被检表不满足要求；所述标准表在尖顶波信号下采用如下的功率计算方法，具体步骤为：步骤①：设尖顶波信号为其中，f0为基波频率，Ai和θi分别为各次谐波的幅值和相角；步骤②：对信号xt进行采样，得到离散化信号xn： 其中，fs为采样频率；步骤③：采用最小旁瓣卷积窗对步骤②所述的离散化信号xn进行时域加权，离散傅立叶变换后可得： 其中，k＝0,1,...,N-1为离散频谱线的序号，k0＝f0Nfs；所述的最小旁瓣卷积窗的时域表达式为： 其中ap＝[0.338946，0.481973，0.161054，0.018027]为窗函数系数；所述的最小旁瓣卷积窗的频谱函数为： 步骤④：忽略基波和各次谐波对第i次谐波的频谱泄漏影响，则Xk可化简为： 步骤⑤：非同步采样情况下，i次谐波频率fi在离散频谱中所匹配的准确位置ik0为非整数，即ik0＝k1+δ，其中-0.5≤δ0.5代表真实频率的偏差；此时k1≤ik0≤k2＝k1+1，其中k1为最大幅值谱线，k2为次大幅值谱线；设上述两条峰值谱线的幅值分别为y1和y2，则 步骤⑥：定义一个离散频谱峰值谱线插值系数η： 步骤⑦：取J组系数η与偏差δ的匹配数据对ηj,δjj＝0,1,…,J-1，计算ηj的残差γj＝Sηj-δj，其中，Sη为拟合多项式，且其最高阶的次数为Z次；所述拟合多项式的系数为bz，其中，z＝0,1,…,Z-1；步骤⑧：依据残差平方和最小的准则，可得令其函数的偏导数为0，建立方程组求解拟合多项式的系数bz， 步骤⑨：根据实时性要求，Z取值为5次，则拟合多项式为：δ＝0.2273η5-1.4965η4+4.1872η3-6.5975η2+6.9690η-2.7894；步骤⑩：设Δf＝fsN，则第i次谐波频率的计算公式为：fi＝ik0Δf＝k1+δΔf；步骤第i次谐波的幅值Ai和初相角θi分别由下式计算得到 步骤计算得到第i次谐波的电压幅值相角电流幅值和相角则第i次谐波产生的电能为步骤标准表得到的总的平均功率P＝P1+P3+P5+P7+P11+P13，其中，P1、P3、P5、P7、P11、P13分别为同频率的1、3、5、7、11、13次尖顶波电压信号和尖顶波电流信号产生的功率。

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