[发明专利]基于直流和偶次谐波的电能表误差补偿方法、设备和系统

说明书

本发明公开了一种基于直流和偶次谐波工况的电能表误差补偿方法、设备和系统，属于智能仪表技术领域。本发明通过设置所述误差补偿函数，以及设置所述待测电能表的误差补偿策略，使得电能表需要实时地根据流经自身的电流大小对电能表的计量误差进行补偿。采用本发明所涉及的误差补偿方法，可使电能表在允许工作的电流范围内且处于直流和偶次谐波工况时，将电能表的计量误差控制在较小的范围内，从而保证了电能表的计量准确性。

技术领域

本发明涉及智能仪表技术领域，特别涉及一种基于直流和偶次谐波工况的电能表误差补偿方法、设备和系统。

背景技术

电能表作为电能量数据采集的终端，保证了电网与用户之间交易的公平与公正。随着电力用户侧非线性负载的增加，负载侧电流波形可能出现比较严重的波形畸变，此时的负载侧电流波形会包含大量的谐波甚至直流分量。此种工况被称为直流和偶次谐波工况。如何在此种工况下保证电能表的计量准确性就显得十分重要。

负载侧波形畸变产生的原因

负载侧电流波形畸变的产生主要是由电力系统中的非线性设备引入的。当标准的正弦电压施加在非线性负载上时产生的电流是非正弦的，此时即为发生了波形畸变。根据傅里叶理论，任何周期性的波形都可以分解为若干不同频率的正弦波的叠加，这些除了基波频率以外的正弦波统称为谐波。

电力系统中产生直流和偶次谐波的原因有多重，主要集中在以下几个方面：

电力电子装置的半控型换流器由于有半数的整流管采用晶闸管，剩余的半数整流管采用二极管。当控制角不为零时，换流器的交流电流波形在上半周和下半周不对称，从而产生偶次谐波。

系统中大量的变压器群绕组接法以及各绕组和电网各相得连接相对统一，各台变压器励磁电流的间谐波相互叠加，当直流电流或低频电流流过变压器绕组时，会使变压器磁饱和，产生大量偶次谐波。

同步电机在不对称运行时，定子绕组出现负序电流。负序电流在定子上将产生一个阻同步角速度和转子旋转方向相反的旋转磁场，从而产生偶次谐波电流。

直流和偶次谐波对电能计量的影响

当电力系统三相平衡时，考虑到对称关系，偶次谐波能够被大量平衡，但是在特殊环境下，系统中仍然夹杂着部分偶次谐波。当直流和偶次谐波分量通过电能表内部采样用电流互感器时会产生固定磁场，使线圈达到饱和，降低转换效率，并直接影响互感器比差和角差使二次侧波形失真，造成较大计量误差。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种基于直流和偶次谐波工况的电能表误差补偿方法、设备和系统。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种基于直流和偶次谐波工况的电能表误差补偿方法，所述方法包括：

设置待测电能表的误差补偿的电流范围，以及所述电流范围内的多个电流测试点；

获取所述多个电流测试点对应的计量误差数据，所述计量误差数据用于指示所述对所述多个电流测试点进行测试时分别对应的计量误差；

根据所述计量误差数据，获取所述电流范围内电流和误差的关系函数；

根据所述关系函数，设置所述待测电能表的误差补偿策略。

可选的，所述设置误差补偿的电流范围，以及所述电流范围内的多个电流测试点包括：

获取所述待测电能表的安装参数，所述安装参数用于描述所述待测电能表所在安装环境的误差发生可能性；

根据所述安装参数，设置所述电流范围和所述多个电流测试点。

可选的，所述根据所述关系函数，设置误差补偿函数包括：

获取所述安装参数和所述关系函数，设置所述误差补偿函数。