電能計量實時仿真系統(tǒng)研究.pdf

1、在發(fā)展智能電網(wǎng)的新形勢下，急需研究分布式能源、儲能裝置、充電站、微網(wǎng)等帶來的電網(wǎng)雙向潮流、雙向信息互動、實時電價等新情況下的電能計量新問題。無功計量收費是大勢所趨，可是目前非正弦無功功率理論尚未統(tǒng)一，缺乏非線性負(fù)荷無功計量標(biāo)準(zhǔn)，無功計量問題存在較大爭議。諧波污染的嚴(yán)重使妥善處理諧波電能的準(zhǔn)確、合理計量及收費變得迫切。但是，目前缺乏可以方便、快速、高效應(yīng)用于進行理論、算法研究驗證的系統(tǒng)平臺。
　　論文提出基于dSPACE平臺構(gòu)建電能

2、計量實時仿真系統(tǒng)，可以開展算法優(yōu)化設(shè)計、諧波分析、諧波計量、諧波治理、非正弦無功理論、無功計量、無功補償、沖擊負(fù)荷計量和特種諧波源仿真等研究驗證。
　　首先，提出基于dSPACE平臺構(gòu)建電能計量實時仿真系統(tǒng)的基本思想，詳細論述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能，闡述利用該系統(tǒng)進行研究的基本思路和方法。設(shè)計制作系統(tǒng)的輸入接口電路，實現(xiàn)電壓、電流變換調(diào)理和采集。在輸入接口電路中，設(shè)計高精度全數(shù)字鎖相環(huán)實現(xiàn)對電網(wǎng)頻率進行精密跟蹤鎖定，使得達到整周期采樣或減

3、小非整周期采樣的程度以減小測量誤差。實驗結(jié)果表明，設(shè)計的輸入接口電路能實現(xiàn)預(yù)期功能，全數(shù)字鎖相環(huán)的鎖定精度達到0.0002Hz以上，能支持各種工況的實驗研究。
　　其次，設(shè)計基于Simulink建立實時模型和進行仿真實驗的方法和流程，選擇四種數(shù)值積分算法進行三相三線制電路的有功電能計量建模和實驗。實驗結(jié)果驗證了構(gòu)建、設(shè)計電能計量實時仿真系統(tǒng)的思路、方法、技術(shù)的可行性，以及證明了采用該系統(tǒng)開展高級電能計量研究的可行性。
　　再

4、次，對國內(nèi)外各廠家的電能表進行無功電能計量實驗發(fā)現(xiàn)各廠家所采用的無功功率理論不同。根據(jù)理論定義分析論證Fryze時域無功與基于周期函數(shù)空間的通用無功定義對于無功計量相同和差異的原因，分析其無功電能計量統(tǒng)一性條件和非一致性情況。進行三相四線制電路的無功計量建模和實驗研究。理論分析和實驗結(jié)果表明：①此兩種功率理論的有功功率定義統(tǒng)一，有功功率的物理意義明確。②此兩種功率理論對于無功功率的定義適用于正弦和非正弦的情況，在對稱時兩種無功功率定義是