交流功率测量相位偏移补偿的研究

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1、万方数据总第弱卷第565期2013年第1期电测与仪表ElectricalMeasurement&InstrumentationV01．50NO．565Jan．2013交流功率测量相位偏移补偿的研究张先庭，陈琼，邓洪峰(南昌航空大学，南昌330063)、摘要：相位偏差是影响功率测量精度的重要因素。本文以三相交流在线测试仪为模型，分析了电压取样电路、电流取样电路、滤波电路和频率测量误差对相位偏差的影响，提出了选取电流与相位偏差曲线拐点作为相位偏差校准点的分段线性化校正方法。同时，本文还介绍了在系统存在相位偏差的条件下

2、，利用同步交流采样原理计算有功功率和无功功率的方法和补偿步骤。实践表明，在本文算法基础上研制的功率测量系统的有功功率和无功功率测量误差均小于0．05％。关键词：同步交流采样；相位偏移；功率测量；功率补偿中图分类号：TM933文献标识码：B文章编号：1001—1390(2013)01—0042—05StudyofthePhaseDeviationCompensationonACPowerMeasurementZHANGXian—ting，CHENQiong，DENGHong—feng(NanehangHangkon

3、gUniv6rsity，Nanchang330063，China)Abstract：Phasedeviationisanimportantfactorfortheaccuracyofpowermeasurement．Inthispaper，basedonthemodelofthree—phaseAConlinetester，thevoltagesamplingcircuit，currentsamplingcircuit，filtercircuitandfre-quencymeasurementerrortothe

4、influenceofthephasedeviationareanalyzedandasegmentlinearizationcorrectionmethodforthecalibrationpointsphasedeviationispresentedbychoosingtheturningpointsofthecurveofcurrentandphasedeviation．Undertheconditionsofthesystemexitingphasedeviation，thecompensationmet

5、hodandstepstocalculatetheactivepowerandreactivepowerusingsynchronousACsamplingtheoryarealsointroduced．Experimentsshowthatthemeasurementerrorsbothactivepowerandreactivepowerofthepowermeasurementsystembasedonthealgorithmproposedinthispaperarelessthan0．05％．Keywo

6、rds：synchronousACsampling，phasedeviation，powermeasurement，powercompensation0引言随着国内电力系统的快速发展，尤其是分布式发电的不断增长，电能质量也日益受人们的关注¨≈J。功率测量的精度是保证电能计量准确与否的关键。加强功率消耗情况的实时监控有助于提高电力用户的用电环境和用电效率，改善电力传输系统的输配电质量。近年来，同步交流采样在功率测量中得到广泛应用∞-4]。它的基本原理是在一个周期内对电压、电流信号的进行等间隔采样，并利用交流采样定理

7、计算出电压、电流的有效值和有功、无功功率值”。o。在这一测量过程中，影响功率测量精度的因素主要包括频率测量误差，电压、电流采样误差以及电压、电流的相位偏差(以下简称相差)等旧1。为了提高功～42一率测量精度，文献[9]提出了频率偏移情况下电压有效值的修正方案，文献[10]采用改进的锁相环技术实现相位实时同步。这些措施能有效地提高电压、电流测量精度。然而，当相差误差较大时，它们并不能有效地提高功率测量的精度。文章分析了电压、电流取样电路，滤波电路，频率测量误差对相差的影响；提出了选取电流与相差曲线拐点作为相差校准点

8、的分段线性化校正方法，并具体介绍了存在相差时功率测量的补偿方法和步骤。利用上述方法作者研制了的DB一2700三相多功交流在线测试仪。测试数据表明，该仪器对功率测量精度高达0．5％。1同步交流采样与功率计算根据采样定理：对于一个具有有限频谱(0一．f)万方数据总第50卷第565期2013年第1期电测与仪表ElectricalMeasurement&Instrmnentali