参数测量

一、技术（产品）总体描述 直流电能表主要用于直流电能测量和计量，高电压等级大负荷的情况下能够实现精准计量。多种供电工作方式，具备多种通信协的高可靠性、精准直流计量产品。 二、技术性能指标 1、高精度直流电能量计量功能； 2、具有电压、电流、功率等直流电参数测量功能； 3、具有分时计费功能，费率参数可设置； 4、具有温度补偿功能的内置硬件时钟电路； 5、具有丰富的液晶显示和掉电显示功能（显示项目可设置）； 6、支持多种冻结功能、事件记录功能及报警功能； 7、具有一路RS485接口，同时支持面向对象的用电信息数据交换协议和 DL/T 645—2007通信规约； 8、安装方式支持：壁挂固定式和导轨固定式。 三、应用领域 1、直流充电桩和充电机领域； 2、直流系统测量及计量领域； 光伏直流测量和计量领域

特高压直流输电是当前唯一可实现将万兆瓦级电能高效率输送至两千公里以外的先进输电技术，作为高压直流输电的核心设备，换流阀运行可靠性直接影响整个直流工程的安全稳定运行。 换流阀是由晶闸管、阻尼电阻、均压电阻、电抗器、晶闸管级触发监测单元等数百个元部件构成的复杂电力设备，任一元件故障都会对换流阀可靠运行带来严重影响。如何在换流阀生产、工程调试和停电检修阶段对全部元件参数、功能、相互配合进行系统测试是换流阀设计技术的重要组成部分，相关技术长期被三家国外公司垄断。 2010年，全球能源互联网研究院成功研制了国内首个具有完全自主知识产权的A5000型直流输电换流阀，并通过国家能源局技术成果鉴定。为确保换流阀工程应用可靠性，继续开展换流阀测试设备的开发。针对晶闸管级阻尼回路参数测量方法、触发监测单元触发保护功能测试方法和阀基电子设备闭环测试方法等关键技术进行系统深入研究。于2015年研制成功国内首个完全自主知识产权的换流阀晶闸管级功能测试设备，并陆续在哈郑西门子换流阀改造和灵邵直流工程中得到成功应用，成为A5000换流阀设计方案验证、出厂测试、现场调试和检修期间潜在运行风险排查的有效手段。

采用IEEEP1894《电力系统暂态过电压测量与记录导则》方法获取的暂态过电压实测数据对电力系统故障分析、绝缘配合、雷电防御提供重要支撑，目前已在±800kV宾金特高压、锦苏特高压、向上特高压、南网±500kV昭通站、川藏联网、电力天路等国内重大工程及多个省级变电站应用，应用效果得到了国家电网、南方电网、大唐电力、ABB、西门子、国内高校及电力设备制造企业等10余家单位专家代表的一致认可和肯定。 本项目编制的IEEP1893《直流输电线路及接地极线路参数测试导则》已对锦苏、复奉宾金±800千伏及青藏联网格尔木-拉萨土400千伏等多条直流输电工程线路进行了参数测试技术方法已经很成熟，适用于直流输电线路和接地极的参数测量，为后续暂态过电压数值计算提供准确详实的数据资料，在国内以及国际上具有领先的技术水平。

在电力工程的实践中，同步发电机电气参数获取一般采用抛载法、频域响应法、时域辨识法。针对某一频率下的同步发电机电气参数测量比较成熟的试验方法为频域响应法，其他两种方法主要针对是同步发电机的同步运行状态下的电气参数辨识。频域响应法测量电气参数时，对一定状态下的电机施加不同频率的激励信号，由这些激励信号及其相应的响应，先求出电机的频率特性，再求出其基本电气参数。普遍的频域辨识法有静态频率响应法(SSFR)和在线频率响应法(OLFR)。SSFR 的重要不足在于其试验电源较难得到；另外，SSFR 方法的试验电压一般较低，发电机电流小，此时电机铁心处在不饱和区，这与所需要研究的运行状态是有区别的；对于大型多极同步发电机 d、q 轴的准确定位非常困难，微小的机械位移都会带来很大的电角度差，所以该方法在大型同步发电机电气参数测试中很少应用，目前还是停留在实验室的小型机组上。OLFR 方法是将不同频率的正弦信号加在励磁绕组上，通过分析试验时定子电压、定子电流、励磁电压、励磁电流及转子位置角的变化量来求取所需频率特性。但此方法可以测量需要频率的参数，但最大的问题是信号小，实施困难。为了克服现有技术的上述缺陷，本专利创造性的确定了一种新的基于异步电机模型的同步发电机异步运行参数的辨识原理，基于这种辨识原理构建了一个切实可行的试验方法和试验流程，发电机试验时的工况与实际工况一致，最终通过试验采集的同步发电机异步运行数据，即电机定子电压和定子电流，使用辨识算法准确计算出了同步发电机的异步运行参数。本专利的方法解决了现有同步发电机的异步运行电气参数准确测量辨识的问题，本专利的基于异步电机模型的同步发电机异步运行参数的辨识原理、试验方法、试验流程这三个创新点均是现有技术所不具备的，是本专利的重要创新点。

叶型参数的准确测量是实现叶片性能诊断和逆向建模的关键步骤。为了提高叶型参数的测量效率，提出了一种基于图像的参数提取方法。首先，采用骨架提取算法对叶片中弧线进行定位；然后，通过拟合计算获得中弧线函数及叶型厚度分布；最后，采用优化算法提高叶型参数辨识精度。实验结果表明，所提出的基于图像的叶型测量方法具有较高的准确性，测量相对误差小于1.5%，且应用方便、灵活，为叶片几何参数的快速、准确测量提供了新的解决方法。

架空输电线路及高压断路器作为完成电能远距离输送和分配的关键设备，直接关乎电网安全稳定。为推进我国智能电网发展，完善冷在电力物联网速设，需着力解决电力设备运行参数准确、智能检测这一重大难 题。 准确获取输电线路工频参数数值，是电网潮流分布精准预测的前提。目前，输电线路参数测试作业中存在问题集中体现在一回线路停电检修或新架设线路进行线路参数测试过程中，临近设备或同塔带电线路激发的空间电磁场将造成该检修线路中存在高感应电压和强感应电流，不仅会造成试验引起损坏，也可能伤害操作人员。 作为电网电能分配关键设备，断路器内部气体绝缘介质和机械动作特性是评估其运行状态的关键参数。气体水分含量直接决定SF。 气体的绝缘性能，而分解物含量更直观反应灭弧特性和触头动作特性。现阶段断路器气体带电测试接口多采用弹簧式逆止阀结构，多数未安装非正常泄气保护装置。带电测试中若发生弹簀式逆止阀关闭不到位，将造成SF气体泄漏。当前断路器机械特性测试需停电进行，而长期运行中我们无法掌握断路器机械特性是否符合要求。 开展高压输电设备状态参数测量技术及装置的创新与应用对实现电网智能运检，完善冷在电力物联网速设具有重要意义。

一、技术（产品）总体描述 实现单相交流电和三相交流电参数和电能的精准测量、计量、显示和通信功能。具备多种供电工作方式，多种通信协议的高可靠性、精准交流计量产品。 二、技术性能指标 1、正向有功、反向有功、四象限无功电能计量功能； 2、分时计量功能； 3、需量测量功能，并可进行需量清零操作； 4、LCD显示，可显示电量、时间、表号等信息； 5、时钟、时段、费率功能； 6、能测量、记录、显示当前电能表的电压、电流、功率等运行参数； 7、事件记录功能，如编程总次数、校时总次数、失压次数、过负荷总次数、掉电总次数； 8、报警、冻结、计时功能； 1、RS485通信、红外通信接口； 2、安装方式支持：壁挂固定式和导轨固定式。 三、应用领域 1、交流单相或三相需要精准测量和计量的场合； 2、实现电能的数据远传和集中管理的场合； 高精度电参数测量和计量场合。

特高压直流输电是当前唯一可实现将万兆瓦级电能高效率输送至两千公里以外的先进输电技术，作为高压直流输电的核心设备，换流阀运行可靠性直接影响整个直流工程的安全稳定运行。 换流阀是由晶闸管、阻尼电阻、均压电阻、电抗器、晶闸管级触发监测单元等数百个元部件构成的复杂电力设备，任一元件故障都会对换流阀可靠运行带来严重影响。如何在换流阀生产、工程调试和停电检修阶段对全部元件参数、功能、相互配合进行系统测试是换流阀设计技术的重要组成部分，相关技术长期被三家国外公司垄断。 2010年，全球能源互联网研究院成功研制了国内首个具有完全自主知识产权的A5000型直流输电换流阀，并通过国家能源局技术成果鉴定。为确保换流阀工程应用可靠性，继续开展换流阀测试设备的开发。针对晶闸管级阻尼回路参数测量方法、触发监测单元触发保护功能测试方法和阀基电子设备闭环测试方法等关键技术进行系统深入研究。于2015年研制成功国内首个完全自主知识产权的换流阀晶闸管级功能测试设备，并陆续在哈郑西门子换流阀改造和灵邵直流工程中得到成功应用，成为A5000换流阀设计方案验证、出厂测试、现场调试和检修期间潜在运行风险排查的有效手段。

基于输电线路三相不平衡及感应电压干扰在短时间不变的前提，提出了一种新型的同塔双回输电线路工频阻抗参数测量方法。该方法采用单相电源多变换接入的方式对不对称线路进行分相解耦测量，通过建立数学模型、数据拟合和矩阵变换，从而获得单回或两回线路的序阻抗及各序之间的耦合阻抗。该方法克服了高感应电压及三相不平衡对线路参数测试的影响，具有简单、精确、稳定等特点，测试结果表明了本文方法的有效性。