創(chuàng)意無極限，儀表大發(fā)明。今天為大家介紹一項(xiàng)國家發(fā)明授權(quán)專利――一種用于智能變電站數(shù)字化電能的計(jì)量方法。該專利由國網(wǎng)陜西省電力公司電力科學(xué)研究院與西安交通大學(xué)申請(qǐng)，并于2016年11月9日獲得授權(quán)公告。
　　
　　內(nèi)容說明
　　
　　該發(fā)明涉及電力系統(tǒng)設(shè)備的監(jiān)測領(lǐng)域，用于智能變電站的電能計(jì)量，具體為一種用于智能變電站數(shù)字化電能的計(jì)量方法。
　　
　　發(fā)明背景
　　
　　目前智能電網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)上升到了國家高度，而智能變電站則是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要基礎(chǔ)和支撐。其實(shí)數(shù)字化電能表與傳統(tǒng)電能表的本質(zhì)區(qū)別在于，前者數(shù)字化電能表信號(hào)的輸入是通過電子式互感器合并單元輸出的全數(shù)字信號(hào)，采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的通信協(xié)議進(jìn)行傳輸?shù)摹?br/>　　
　　理論上在電量計(jì)算的過程中不產(chǎn)生誤差，只可能產(chǎn)生的誤差為浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算時(shí)有效位誤差，為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)固有誤差。這種誤差小于萬分之一，所以數(shù)字化電能表從原理上來說沒有準(zhǔn)確度等級(jí)。但是由于編寫的程序并不十分完善，因此在程序算法上依然有可能引入一定誤差。另一方面，數(shù)字化電能表虛擬儀器直接獲取電子式互感器的輸入波形數(shù)據(jù)(數(shù)字量)，不直接對(duì)模擬電壓和電流進(jìn)行傳感和采集，若合并單元輸出的數(shù)據(jù)中存在壞點(diǎn)、丟包等情況時(shí)，也有可能引入一定誤差。所以在電量計(jì)算中需要減小壞點(diǎn)、丟包等因素對(duì)電壓、電流、電能量誤差的影響。
　　
　　因此，需要合適的算法來減小電能計(jì)算過程中的誤差具有重要意義。
　　
　　發(fā)明內(nèi)容
　　
　　針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，該發(fā)明提供了一種計(jì)量精準(zhǔn)，能夠消除壞點(diǎn)和丟包情況的用于智能變電站數(shù)字化電能的計(jì)量方法。
　　
　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，該發(fā)明通過采用卷積窗函數(shù)對(duì)瞬時(shí)功率進(jìn)行低通濾波，從而能夠利用FIR低通濾波器對(duì)電能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確計(jì)量，同時(shí)在計(jì)量前，對(duì)合并單元中發(fā)送出的數(shù)據(jù)進(jìn)行丟包補(bǔ)償和粗大數(shù)據(jù)剔除，能夠有效降低非同步采樣造成的頻譜泄露影響，對(duì)壞點(diǎn)、丟包等情況進(jìn)行抑制，從而具有非常高的準(zhǔn)確度等級(jí)；使得有功電能測量精確度等級(jí)可達(dá)到0.05級(jí)，在數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和可靠性方面顯示出明顯的優(yōu)越性，有著傳統(tǒng)測量系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。
　　
　　進(jìn)一步的，對(duì)數(shù)字化電能表輸入的每連續(xù)a個(gè)點(diǎn)進(jìn)行一次判斷，采用最小二乘法進(jìn)行粗大數(shù)據(jù)的判斷，判斷是否存在粗大數(shù)據(jù)，也就是壞點(diǎn)以及對(duì)壞點(diǎn)進(jìn)行糾正；同時(shí)判斷輸入數(shù)據(jù)是否存在丟包情況，若存在，對(duì)被丟掉的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償，從而實(shí)現(xiàn)電能的高精度算法。
　　
　　同時(shí)，通過對(duì)連續(xù)數(shù)字采樣值個(gè)數(shù)具體的限定，避免了因其過大導(dǎo)致的計(jì)算過程繁瑣，和因其過小導(dǎo)致擬合曲線精度較低的問題；保證精度的同時(shí)簡化了計(jì)算過程。
　　
　　在丟包補(bǔ)償?shù)奶幚砩?，?dāng)丟包小于2時(shí)，因丟包處的數(shù)據(jù)為極大值，故在進(jìn)行下一步的粗大數(shù)據(jù)剔除中，會(huì)將該數(shù)據(jù)認(rèn)為是粗大數(shù)據(jù)并進(jìn)行糾正，從而在該位置補(bǔ)償了一個(gè)精確的數(shù)據(jù)；提高了丟包補(bǔ)償和粗大數(shù)據(jù)去除的協(xié)同作用，簡化了計(jì)量過程，提高了計(jì)量效率。
　　
　　如需進(jìn)一步了解，請(qǐng)下載該專利完整說明書。
　　
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