[发明专利]一种谐波电能计量误差分析装置

权利要求书

1.一种谐波电能计量误差分析装置，其特征在于：由以下三个部分组成，

谐波数据采集部分，用于将由电网采集所得谐波数据输入电能数据分析部分，所述谐波数据包括各次谐波的电压、电流和相角；

电能计量误差数据分析部分，包括有模型存储模块和误差分析模块，

所述模型存储模块用于存储计量误差模型，以及电能计量表型号所对应的模型函数；所述计量误差模型为

式中，e为谐波对电能计量的总误差，e_{m_real}标识第m次谐波造成的实测误差数据，e_{m_thr}标识第m次谐波的理论误差数据，U_m、I_m、分别标识第m次谐波的电压、电流和相角，U₁、I₁、分别标识基波的电压、电流和相角，f(m)标识模型函数，用于表述e_{m_real}与e_{m_thr}之间的函数关系；

所述误差分析模块用于对输入的谐波数据求取待分析理论误差数据，并根据电网所用电能计量表型号调用模型存储模块存储的相应模型函数，将其代入存储计量误差模型构成理论误差数据和实测误差数据的变换关系式，按变换关系式求取待分析理论误差数据的相应各次谐波实测误差及总误差，作为误差数据分析结果；

误差分析结果输出部分，用于对电能计量误差数据分析部分获取的误差数据分析结果进行输出或存储处理。

2.根据权利要求1所述的谐波电能计量误差分析装置，其特征在于：所述模型函数采用实时仿真系统获取。

3.根据权利要求2所述的谐波电能计量误差分析装置，其特征在于：采用实时仿真系统获取模型函数的具体方式如下，

建立仿真模型，仿真模型包括依次连接的三相交流电源、输电电路、配电变压器以及负载，所述三相交流电源由基波电压源、谐波电压源和谐波电流源构成；

采用仿真模型对2～30次谐波分别进行实验，针对每次谐波通过改变谐波相角以改变谐波功率大小和方向，每次谐波相角分别取0°，30°，60°，90°，120°，150°，180°；

以MATLAB计算所得第m次谐波的7个理论误差数据e_{m_thr}1，e_{m_thr}2...e_{m_thr}7为输入样本，以实时仿真系统实际测量所得第m次谐波的7个实际误差数据e_{m_real}1，e_{m_real}2...e_{m_real}7为目标样本，建立一个BP神经网络，所述BP神经网络具有一个输入、一个输出、7组样本；

分别训练各次谐波的相应BP神经网络，得到理论误差数据e_{m_thr}与实际误差数据e_{m_real}之间的函数关系，生成待测电能计量表的相应模型函数f(m)；

将待测电流计量表的型号和相应模型函数f(m)存储到模型存储模块。

4.根据权利要求3所述的谐波电能计量误差分析装置，其特征在于：采用实时仿真系统进行实验获取理论误差数据的具体方式如下，

从仿真模型的负载输入端取出每相的采样电压数据和采样电流数据，计算每相的理论总功率其中m为谐波次数，u_n为第n次实验的采样电压数据，i_n为第n次实验的采样电流数据，k为总采样点数；

由谐波功率得到谐波功率含量，即理论误差数据其中P_{l_thr}为谐波电压源和谐波电流源不投入时的基波功率理论值。