[發(fā)明專利]一種超高次諧波測量裝置的幅值精度校準(zhǔn)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010005113.6
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN111190132B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪清;艾精文;張華贏;李鴻鑫;朱明星;孫賀;焦亞東
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳供電局有限公司
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00
• 代理公司: 華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 黃麗

本發(fā)明涉及一種超高次諧波測量裝置的幅值精度校準(zhǔn)方法及系統(tǒng)。所述方法包括：根據(jù)待校準(zhǔn)超高次諧波測量裝置的量程及帶寬，設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)源輸出的標(biāo)準(zhǔn)電壓信號的幅值和頻率；建立所述標(biāo)準(zhǔn)電壓信號的模型，根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)電壓信號的模型對所述標(biāo)準(zhǔn)電壓信號進(jìn)行傅里葉分析，計(jì)算得到所述標(biāo)準(zhǔn)電壓信號的基波及各次諧波分量的有效值；將所述標(biāo)準(zhǔn)電壓信號輸入所述待校準(zhǔn)超高次諧波測量裝置，得到所述標(biāo)準(zhǔn)電壓信號的基波及所述各次諧波的測量值；根據(jù)所述基波及所述各次諧波分量的有效值和所述基波及所述各次諧波的測量值，計(jì)算得到超高次諧波測量的相對誤差。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電能質(zhì)量測量技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種超高次諧波測量裝置的幅值精度校準(zhǔn)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，隨著電力系統(tǒng)電力電子化和電力載波通信的快速發(fā)展，配電網(wǎng)側(cè)頻率高于2kHz的諧波含量不斷增加。以往以二極管、晶閘管為主構(gòu)成的電力電子裝置，其特征諧波為3、5、7、11、13等次，頻率相對較低，隨著全控型電力電子器件如IGBT等逐漸在電力電子變流器中占據(jù)重要與主導(dǎo)地位，由于其開關(guān)頻率可達(dá)幾千赫茲、上百千赫茲甚至更高，其工作時(shí)產(chǎn)生的主要諧波頻率極大提高。超高次諧波造成設(shè)備工作異常(例如，導(dǎo)致電動(dòng)汽車充電中斷，干擾觸摸式調(diào)光燈、影響掃描儀正常工作)、諧波超標(biāo)、自動(dòng)裝置誤動(dòng)、變流器異常發(fā)熱與部件燒毀、加速老化、壽命縮短、設(shè)備噪聲增加、通信系統(tǒng)故障(電力線數(shù)據(jù)傳送錯(cuò)誤，導(dǎo)致電度計(jì)量誤差)等問題，對電力用戶及電力企業(yè)造成了極大損失。

為了防治超高次諧波對電網(wǎng)的污染，國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)學(xué)者也相繼對超高次諧波進(jìn)行深入的研究，而準(zhǔn)確測量超高次諧波電壓和電流是進(jìn)行超高次諧波發(fā)射評估和制定超高次諧波限值標(biāo)準(zhǔn)等的基本前提和要求，目前現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)IEC 61000-4-7、IEC 61000-4-30和CISPR 16-2-1中分別對超高次諧波2kHz～9kHz、9kHz～150kHz、9kHz～30MHz三種頻帶范圍諧波測量進(jìn)行了說明。

目前，F(xiàn)LUKE5520A，F(xiàn)LUKE6105A是國際上精度最高并且我國電力計(jì)量校準(zhǔn)部門普遍采用的標(biāo)準(zhǔn)源設(shè)備，但這兩種設(shè)備也不具備直接對超高次諧波幅值精度的校準(zhǔn)功能。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要提供一超高次諧波測量裝置的幅值精度校準(zhǔn)方法及系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)對超高次諧波幅值精度的進(jìn)行直接校準(zhǔn)。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種超高次諧波測量裝置的幅值精度校準(zhǔn)方法，其特征在于，包括：

根據(jù)待校準(zhǔn)超高次諧波測量裝置的量程及帶寬，設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)源輸出的標(biāo)準(zhǔn)電壓信號的幅值和頻率；

建立所述標(biāo)準(zhǔn)電壓信號的模型，根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)電壓信號的模型對所述標(biāo)準(zhǔn)電壓信號進(jìn)行傅里葉分析，計(jì)算得到所述標(biāo)準(zhǔn)電壓信號的基波及各次諧波分量的有效值；

將所述標(biāo)準(zhǔn)電壓信號輸入所述待校準(zhǔn)超高次諧波測量裝置，得到所述標(biāo)準(zhǔn)電壓信號的基波及所述各次諧波的測量值；

根據(jù)所述基波及所述各次諧波分量的有效值和所述基波及所述各次諧波的測量值，計(jì)算得到超高次諧波測量的相對誤差。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)待校準(zhǔn)超高次諧波測量裝置的量程及帶寬，設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)源輸出的標(biāo)準(zhǔn)電壓信號的幅值和頻率，包括：

根據(jù)所述待校準(zhǔn)超高次諧波測量裝置的量程設(shè)置所述標(biāo)準(zhǔn)電壓信號的幅值；

根據(jù)所述待校準(zhǔn)超高次諧波測量裝置的最大頻率設(shè)置所述標(biāo)準(zhǔn)電壓信號的頻率。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述待校準(zhǔn)超高次諧波測量裝置的量程設(shè)置所述標(biāo)準(zhǔn)電壓信號的幅值，包括：

根據(jù)預(yù)設(shè)公式計(jì)算所述標(biāo)準(zhǔn)電壓信號的幅值，其中所述公式為

其中k為考慮諧波的修正系數(shù)，U_M為所述標(biāo)準(zhǔn)電壓信號的幅值，U_max為所述待校準(zhǔn)超高次諧波測量裝置的最大電壓。