双向电能计量算法研究

发布时间：2017-10-17 13:11

  本文关键词：双向电能计量算法研究

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【摘要】：电能计量是电力系统进行统计、结算的重要依据,是保障电厂、电网和用户三方利益的重要环节。随着分布式发电的大量兴起,分布式发电通过传统意义的负荷侧接入电网就近给负荷供电成为未来发展的趋势,这就提出了双向电能计量的需求。同时大量分布式发电接入电网,将会给电网带来更加严重的谐波污染和电能流向改变较频繁等问题,对电能计量产生一定的影响。为此,本文对双向电能计量算法进行了分析和研究。本文首先分析了分布式发电接入条件下单相用户电能计量的主要需求,基于电能计量的基本原理,结合四象限功率测量原理,研究了判别电能流动方向的基本原理,为实现双向电能计量提供了依据。其次,对基于FFT的双向电能计量算法、FFT基波计量法和交流采样法进行了研究。分析了FFT变换序列的物理意义,给出了基于FFT的双向电能计量算法的功率计算式,给出了判断电能流向实现双向电能计量的方案。对FFT基波计量法的相角求取函数进行分析,给出了能够满足双向电能计量条件的相角求取函数。给出了交流采样法判断电能流向的方法,并推导了对应的累加周期,对比分析了三种算法的优缺点。然后,提出了基于FFT复数运算的双向电能计量算法和基波提取法。给出了基于FFT复数运算的双向电能计量算法的功率计算式,推导了计算变换序列的还原公式,分析了算法的计算精度和计算量并进行仿真验证。给出了基波提取法对应的基波提取公式和功率计算式,分析了算法的计算精度和计算量,给出了验证结果。对比分析了两种算法的优缺点。最后,分析了分布式发电接入电网后会引起电能流向改变比较频繁的问题,给出了分布式发电接入电网单位时间内可能发生的电能流向改变次数的合理值并分析了对应的电能计量误差,讨论了换向角改变条件下的电能计量误差,对比分析了不同算法的电能计量误差。
【关键词】：双向电能计量 FFT复数运算 分布式发电 基波提取 谐波电能
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM933.4
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-15
• 1.2.1 电能计量的发展概况10-12
• 1.2.2 电能计量面临的主要问题12-15
• 1.2.3 电能计量主要算法15
• 1.3 本文的主要研究内容15-17
• 第2章 双向电能计量基本原理17-23
• 2.1 引言17
• 2.2 电能计量基本原理17-19
• 2.3 电能计量需求分析19-20
• 2.4 电能计量点的选取20-21
• 2.5 四象限功率测量原理21-22
• 2.6 本章小结22-23
• 第3章 双向电能计量算法研究23-38
• 3.1 引言23
• 3.2 基于FFT的双向电能计量算法23-27
• 3.2.1 FFT物理意义23-24
• 3.2.2 功率计算式24-26
• 3.2.3 基于FFT的双向电能计量算法仿真验证26-27
• 3.3 FFT基波计量法27-33
• 3.3.1 算法基本原理28-29
• 3.3.2 满足双向电能计量的相角求取29-31
• 3.3.3 FFT基波计量法仿真验证31-33
• 3.4 交流采样法33-35
• 3.5 双向电能计量算法优缺点分析35-36
• 3.6 本章小结36-38
• 第4章 两种新的双向电能计量算法的提出38-55
• 4.1 引言38
• 4.2 基于FFT复数运算的双向电能计量算法38-46
• 4.2.1 算法的提出38-42
• 4.2.2 基于FFT复数运算的双向电能计量算法仿真验证42-44
• 4.2.3 算法计算量分析44-46
• 4.3 基波提取法46-53
• 4.3.1 算法的提出46-48
• 4.3.2 基波提取法仿真验证48
• 4.3.3 算法计算量分析48-53
• 4.4 两种算法的优缺点分析53
• 4.5 本章小结53-55
• 第5章 分布式发电接入情况下电能计量分析55-70
• 5.1 引言55
• 5.2 分布式发电接入对电能计量的影响55-58
• 5.2.1 电能流向改变对电能计量的影响55-57
• 5.2.2 电能流向改变对电能计量的影响仿真验证57-58
• 5.3 不同换向次数对应电能计量误差58-64
• 5.3.1 电能流向改变次数的确定58-59
• 5.3.2 电能计量误差分析59-64
• 5.4 换向角对电能计量误差的影响64-67
• 5.4.1 换向角改变影响电能计量误差65-66
• 5.4.2 换向角改变对电能计量误差的影响仿真验证66-67
• 5.5 不同电能计量算法的误差对比分析67-69
• 5.6 本章小结69-70
• 结论70-71
• 参考文献71-75
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果75-77
• 致谢77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 周林;夏雪;万蕴杰;张海;雷鹏;;基于小波变换的谐波测量方法综述[J];电工技术学报;2006年09期

2 余贻鑫;栾文鹏;;智能电网[J];电网与清洁能源;2009年01期

3 徐建中;邓建玲;;分布式能源定义及其特征[J];华电技术;2014年01期

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本文编号：1049010