冲击负荷相关电能计量的研究

摘要

随着工业生产技术快速发展,从传统的炼钢厂、铸造厂、电解铝厂,到新兴的地铁、动车,电气化铁路,日益增多的冲击负荷接入到电网中,不仅使电网系统中各种污染越来越严重,电能质量也日趋下降,而且这些负荷具有严重的功率冲击、谐波、三相不平衡,电流和电压剧变等复杂特性,会对电力系统中的电能质量构成严重威胁,使得传统计量算法难以在冲击负荷条件下准确计量.本文阐述了在冲击负荷情况下电能计量的现状,深入分析冲击负荷特别是在谐波环境下,对电能计量的影响.结合对本地电网系统中典型冲击负荷的调查分析、现场测试数据,深入地研究各种功率理论和计量算法,同时提出一种适合冲击负荷计量的设计方案.通过分析比较,拟定有功功率的算法采用了高速点积和的积分方式,无功功率的算法采用瞬时无功功率理论作为基础来实现算法.结合软硬件系统的运作原理,软件设计提出采用模块化的编程思想,研究软件系统的总体设计方案,分析硬件系统的运作原理及功能实现.