基于LoRa技术的智能电能表研究 被引量：13

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作者 许涛 张闯 +3 位作者 刘洋 杨扬 陈月 刘鑫宇 《电测与仪表》 北大核心 2023年第8期194-200,共7页

针对目前的智能电能表的无线通信方式无法同时兼顾低功耗和远距离的问题,文中研究了基于LoRa技术的智能电能表,对电能表整体架构及各模块进行详细设计,以FM3308芯片为控制核心,以高精确度的采样电路对被计量线路的电压和电流进行采样,... 针对目前的智能电能表的无线通信方式无法同时兼顾低功耗和远距离的问题,文中研究了基于LoRa技术的智能电能表,对电能表整体架构及各模块进行详细设计,以FM3308芯片为控制核心,以高精确度的采样电路对被计量线路的电压和电流进行采样,采用高速、多功能电能计量专用集成电路,对电压和电流采样信号进行计量,通过LoRa技术实现低功耗、远距离的通信,使用ESAM加密芯片实现加密安全,并且从硬件和软件两方面进行了抗干扰设计。文章设计实现的LoRa智能电能表同时实现了远距离传输和低功耗特性,优秀的抗干扰能力有利于实现远距离的集中抄表行为,可以大大降低中继器的布置,在降低设计要求的同时减少了成本投入,有助于推动智能电网的建设。 展开更多

关键词 LoRa 智能电能表 远距离通信 低功耗 抗干扰

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考虑电源与负荷间存在非正定相关性的概率潮流计算方法研究 被引量：3

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作者 曹宏宇 梁言贺 +3 位作者 刘惠颖 王晓宇 殷鑫 陈月 《电测与仪表》 北大核心 2024年第7期109-115,共7页

随着电动汽车等新型电力系统负荷类型的出现,电源和负荷间的相关性日趋复杂,针对利用Cholesky分解完成概率潮流计算会受电力系统电源和电力系统负荷之间相关矩阵影响的问题,即随着相关矩阵维度的增加相关矩阵变为非正定,最终导致潮流计... 随着电动汽车等新型电力系统负荷类型的出现,电源和负荷间的相关性日趋复杂,针对利用Cholesky分解完成概率潮流计算会受电力系统电源和电力系统负荷之间相关矩阵影响的问题,即随着相关矩阵维度的增加相关矩阵变为非正定,最终导致潮流计算无法进行的问题。文章提出一种新颖的处理相关性矩阵非正定的半不变量法,将修正Barzilai-Borwein梯度法与Nataf变换相结合,解决变量间相关矩阵非正定问题,并在IEEE-33节点系统中分析新型电力系统各类电源和负荷相关性对计算结果的影响,验证文章所提方法准确性。 展开更多

关键词 相关性 非正定 概率潮流 电动汽车充电负荷 半不变量法

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量子直流电能表电流传感器位置影响修正及建模

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作者 仇茹嘉 田腾 +3 位作者 耿佳琪 王恩惠 赵龙 陈月 《电测与仪表》 北大核心 2025年第1期20-26,共7页

针对已有的隧道磁阻(tunnel magnetoresistance,TMR)传感器阵列在测量导体偏心、倾斜情况下的电流时误差明显增大,以及准确测量需要的传感器数量较多的问题,提出了利用两个三轴TMR磁传感器检测电流的方案。分析在两个位于圆周上的三轴TM... 针对已有的隧道磁阻(tunnel magnetoresistance,TMR)传感器阵列在测量导体偏心、倾斜情况下的电流时误差明显增大,以及准确测量需要的传感器数量较多的问题,提出了利用两个三轴TMR磁传感器检测电流的方案。分析在两个位于圆周上的三轴TMR磁传感器围成的圆形范围内,长直载流导体存在倾斜和偏心情况下电流的测量原理,并推导出计算公式。然后进行实验验证,实验中最大相对误差为0.21%,出现在10%I_(MAX)点,相对误差随着电流的增大迅速减小,但不随着载流导体偏心、倾斜情况的变化而变化,这证明该方法电流测量误差不受载流导体倾斜和偏心的影响。为了更接近应用状态,实验时减小直导线长度且两端弯曲,由于与理论推导条件不同而引起了一定的误差。为修正该误差,给出了基于最小二乘法二次和三次拟合建模方法,拟合后最大相对误差为0.074%,决定系数R^(2)为1.0000,均方误差(mean squared error)MSE为1.18×10^(-4),达到了满意的效果。总之,双三轴TMR传感器及修正方案,可以有效克服导线偏心、倾斜及导体两端弯曲等对电流测量误差的影响,为提高量子直流电能表的准确度提供了方法。 展开更多

关键词 量子直流电能表 TMR电流传感器 位置影响误差

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量子直流电能表软件可靠性增长优化网络建模

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作者 田腾 仇茹嘉 +3 位作者 赵龙 耿佳琪 王恩惠 孙宇 《电测与仪表》 北大核心 2025年第3期217-224,共8页

量子直流电能表是智能电网中的重要仪表之一,其软件的可靠性增长模型对提高其可靠性具有重要意义。以往利用几种常用神经网络进行建模时,存在参数训练效率低,以及参数不理想导致泛化能力低的现象,这在一定程度上降低了模型的预测准确率... 量子直流电能表是智能电网中的重要仪表之一,其软件的可靠性增长模型对提高其可靠性具有重要意义。以往利用几种常用神经网络进行建模时,存在参数训练效率低,以及参数不理想导致泛化能力低的现象,这在一定程度上降低了模型的预测准确率。为此,文中将神经网络的训练过程转化为参数优化过程,利用完善后的基于退火规则的整体遗传算法(whole annealing genetic algorithm,WAGA)进行BP(back propa-gation)神经网络参数的寻优,使利用BP神经网络建模的效率提高18倍,全局寻优能力明显提高;进而给出了WAGA-BPNN软件可靠性增长模型,并以量子直流电能表的软件可靠性改善过程的实验数据进行建模及预测验证。实验表明,模型的预测准确度提高了1倍,满足实际要求。 展开更多

关键词 可靠性增长模型 整体退火遗传算法 量子直流电能表

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基于直流充电机的能效综合优化研究 被引量：3

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作者 孙继强 张闯 +3 位作者 刘洋 杨扬 陈月 国帅 《电测与仪表》 北大核心 2023年第7期176-182,共7页

直流充电机作为电动汽车充电设施,其能效问题愈发受到重视,目前国内外对于直流充电机能效的研究主要集中在提高能效计量精度和改善能效计量方法上,缺乏对于直流充电机自身能效改善的研究。对此,文章主要在直流充电机的能效改善上进行了... 直流充电机作为电动汽车充电设施,其能效问题愈发受到重视,目前国内外对于直流充电机能效的研究主要集中在提高能效计量精度和改善能效计量方法上,缺乏对于直流充电机自身能效改善的研究。对此,文章主要在直流充电机的能效改善上进行了研究。通过分析各主要功能单元的功耗构成分布,重点对直流充电机的功率转换模块、控制器、液晶屏、辅助电源等部件进行了优化设计,提出相应的节能降损方案,对每个部分针对性地优化解决,以降低各个功能单元在实际运行中产生的能量损耗,通过实验验证了所提出的节能降损措施的有效性。文章研究结果对充电桩提高充电服务水平,改善能效问题具有重要意义,有利于电动汽车领域的长足发展,可以加快节能减排政策的落实。 展开更多

关键词 电动汽车 直流充电机 能效改善 节能降损

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基于温度场分析的直流电能表计量准确度研究 被引量：7

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作者 侯磊 曲锋 +3 位作者 祁天星 刘亚洲 王伊晓 蔡毅 《电测与仪表》 北大核心 2023年第6期188-193,共6页

针对设计相同、同一批次电动汽车直流充电桩在不同地区存在计量准确度不同的问题,从环境温度对直流充电桩中直流电能表计量准确度影响进行深入研究。除自然温度外直流充电桩充电中计量直流电能表周围和内部主要发热器件分别是外部分流... 针对设计相同、同一批次电动汽车直流充电桩在不同地区存在计量准确度不同的问题,从环境温度对直流充电桩中直流电能表计量准确度影响进行深入研究。除自然温度外直流充电桩充电中计量直流电能表周围和内部主要发热器件分别是外部分流器和内部电源芯片,考虑到电能表内部电路中对计量准确度影响最大的是计量芯片,文章研究对象确定为直流充电桩用采用分流器的直流计量表,针对其处于高寒地区,环境超低温表内部电源芯片、表外部分流器的发热共同对直流计量结果的影响,文中为直流电能表建立有限元模型,用于分析其所处环境温度场和以分流器为代表的发热量大的直流电能表配件和内部器件的温度分布,并联合数值仿真软件对其进行数值分析,最终得到直流电能表在高寒地区计量结果随温度变化的规律。 展开更多

关键词 环境温度 温度场分析 直流电能表 计量准确度

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考虑风-光-储不确定性的新型电力系统概率潮流计算 被引量：21

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作者 曹宏宇 梁言贺 +3 位作者 刘惠颖 李琦 李兴刚 陈月 《电测与仪表》 北大核心 2024年第6期87-93,共7页

随着我国“双碳”目标的提出,具有可再生性、环保性和经济性等优点的分布式电源大规模地接入交流配电网以实现电力系统的绿色低碳转型。以风电、光伏为代表的可再生能源出力具有极强的不确定性,同时储能电站的出力呈现出的随机性与波动... 随着我国“双碳”目标的提出,具有可再生性、环保性和经济性等优点的分布式电源大规模地接入交流配电网以实现电力系统的绿色低碳转型。以风电、光伏为代表的可再生能源出力具有极强的不确定性,同时储能电站的出力呈现出的随机性与波动性给配电网带来了极大的不确定性,对电力系统的稳定运行提出了挑战。因此文章提出了计及风-光-储不确定性的半不变量概率潮流算法,采用最优带宽核密度估计法建立储能电站输出功率概率模型,同时建立风光电站的概率分布模型。通过去随机化Halton序列对变量进行采样,计算输入变量及输出变量等状态变量的半不变量。最后在改造后的IEEE-33节点测试系统上与蒙特卡洛模拟法进行仿真对比。研究表明,在具有不确定性的新型电力系统中用所提方法计算并分析潮流高效且稳定。 展开更多

关键词 不确定性 储能电站 概率潮流 半不变量

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配电变压器低压侧无线式电流变送器的设计 被引量：1

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作者 孙天雨 谷万江 +4 位作者 康勇 李晓鹏 袁泉 李宏伟 吴清早 《电测与仪表》 北大核心 2014年第24期70-75,共6页

研究反窃电装置具有重要现实意义,但目前缺乏对反电流法窃电装置的研究。文中设计的无线式电流变送器,是低压智能反电流法窃电装置的重要组成部分,能将配电变压器低压侧三相输电线上电流信号采集并无线传输至稽查主机,与用户电能表电流... 研究反窃电装置具有重要现实意义,但目前缺乏对反电流法窃电装置的研究。文中设计的无线式电流变送器,是低压智能反电流法窃电装置的重要组成部分,能将配电变压器低压侧三相输电线上电流信号采集并无线传输至稽查主机,与用户电能表电流参数进行比对,防止在配电变压器与计量电表间发生电流法窃电。同时,为了解决在野外环境供能电源不易获取的问题,设计了感应取能电源和蓄电池组合供电方案。试验结果表明本设计在较宽的电流范围和大电流的测量中具有良好的准确度和抗干扰性,同时实现了低功耗和长距离传输。 展开更多

关键词 电流变送器 无线传输 取能电源

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一种基于环境特征的智能电能表初值优选型K-means聚类算法 被引量：11

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作者 曹宏宇 刘惠颖 +2 位作者 殷鑫 文茹馨 陈月 《电测与仪表》 北大核心 2022年第7期170-174,共5页

为探究不同环境特征(温度、湿度等)对智能电能表运行误差的影响,需要将不同地区运行下的智能电能表根据环境特征进行聚类划分。现有关于智能电能表的聚类算法研究中,都是依据运行数据或者负荷曲线进行聚类,缺少利用环境因素对其进行聚... 为探究不同环境特征(温度、湿度等)对智能电能表运行误差的影响,需要将不同地区运行下的智能电能表根据环境特征进行聚类划分。现有关于智能电能表的聚类算法研究中,都是依据运行数据或者负荷曲线进行聚类,缺少利用环境因素对其进行聚类的研究。因此,文章提出环境信息提取原则,有效降低数据维度提高计算效率。并提出初值优选型K-means算法,该算法是对传统的K-means算法在初值选取和聚类中心移动规则上进行改进,使其更加适用于基于环境特征的智能电能表聚类问题。通过数据仿真验证,该方法的准确率较其他算法平均提升17.7%,计算耗时平均减少0.16 s。 展开更多

关键词 智能电能表 环境特征 初值优选型K-means算法 聚类分析

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基于Romberg积分算法的直流配网电能计量方法 被引量：7

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作者 侯磊 常征 +2 位作者 蔡毅 贾永会 陈月 《电测与仪表》 北大核心 2023年第5期186-192,共7页

针对直流配电系统中直流母线存在谐波干扰的问题以及直流侧电流电压波形的非周期性特点,论文在深入研究影响传统电能计量算法计量精度因素基础上,深入分析直流电能中含有大量谐波时对计量结果的影响,对直流电能计量算法提出了改进方案... 针对直流配电系统中直流母线存在谐波干扰的问题以及直流侧电流电压波形的非周期性特点,论文在深入研究影响传统电能计量算法计量精度因素基础上,深入分析直流电能中含有大量谐波时对计量结果的影响,对直流电能计量算法提出了改进方案。将复化Newton-Cotes算法和Romberg求积法引入直流配网电能计量当中,利用高阶积分法对功率积分来实现高精度电能计量,且不增加计量算法的计算量。与传统的电能计量法相比文中采用的算法结构简单、计量精度更高,适合直流配电系统电能的准确计量。 展开更多

关键词 直流配电网 电能计量 计量精度 Romberg求积法

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低压直流断路器脱扣器脱扣效果检测装置设计 被引量：6

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作者 侯磊 常征 +3 位作者 蔡毅 庞凝 王伊晓 杨鑫 《电测与仪表》 北大核心 2023年第4期155-159,175,共6页

文章从应用技术成熟的电磁脱扣器脱扣电磁转换原理出发,利用SS495A线性霍尔效应传感器的优点,设计了一种低压直流断路器的电磁脱扣器脱扣效果检测装置,并提出具体检测方法。通过模拟型霍尔传感器单元采集低压直流断路器脱扣器脱扣线圈... 文章从应用技术成熟的电磁脱扣器脱扣电磁转换原理出发,利用SS495A线性霍尔效应传感器的优点,设计了一种低压直流断路器的电磁脱扣器脱扣效果检测装置,并提出具体检测方法。通过模拟型霍尔传感器单元采集低压直流断路器脱扣器脱扣线圈电磁吸力,将输出的电压模拟信号通过运算放大电路传至信号检测处理单元,经放大电路处理后的模拟信号进入微处理器对检测结果进行判断,得出脱扣器动作正确与否。本装置的设计可以无需拆卸断路器装置随时对脱扣器进行检测,既保证了供电可靠性又较大提升了检测效率。 展开更多

关键词 低压直流断路器 电磁脱扣器 霍尔效应传感器 脱扣检测

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基于LMS的环型TMR阵列传感器滤波算法设计 被引量：3

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作者 陈泽纯 石洪 +1 位作者 赵聪 陈月 《电测与仪表》 北大核心 2022年第11期194-200,共7页

针对环型TMR传感器阵列测量电流时易受外界环境的干扰,提出一种磁阵列自适应测量方法。根据毕奥萨伐尔定律分析环型磁阵列的测量原理。提出了一种基于最小均方根(Least-Mean-Squares,LMS)方法,为磁阵列测得的磁场强度设计自适应滤波算法... 针对环型TMR传感器阵列测量电流时易受外界环境的干扰,提出一种磁阵列自适应测量方法。根据毕奥萨伐尔定律分析环型磁阵列的测量原理。提出了一种基于最小均方根(Least-Mean-Squares,LMS)方法,为磁阵列测得的磁场强度设计自适应滤波算法,即将某一段时间的传感器测量磁场作为输入,并过滤外界的杂散磁场信号,能够实现对外界磁场的自适应屏蔽。进行了数值仿真分析和搭建了实验平台,验证了所提方法的正确性及有效性。 展开更多

关键词 环型磁阵列 TMR 最小均方根 电流传感器

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基于QMM和NQI的电能表研发能力评价方法 被引量：2

13

作者 陈红军 李伟 +2 位作者 王雍 侯慧娟 李迪星 《电测与仪表》 北大核心 2021年第5期190-194,共5页

针对我国电能表行业缺少研发能力评价方法的实际情况,文中提出了一种针对电能表厂商的研发能力评价方法。该方法以国际通行的质量成熟度模型(QMM)为基础,结合国家质量基础(NQI)基本要素的建设要求,建立了涵盖电能表研发各主要环节的评... 针对我国电能表行业缺少研发能力评价方法的实际情况,文中提出了一种针对电能表厂商的研发能力评价方法。该方法以国际通行的质量成熟度模型(QMM)为基础,结合国家质量基础(NQI)基本要素的建设要求,建立了涵盖电能表研发各主要环节的评价指标。然后通过层次分析法对各指标进行量化,计算出相应的权重,得到评价公式。以5家电能表厂商为例,运用主观打分与客观数据相结合的方法进行研发能力评价。结果表明,该方法能够较为客观地评价电能表厂商的研发能力,为电能表的招投标工作及厂家自身研发能力的提升提供了依据。 展开更多

关键词 电能表 研发能力 评价 QMM NQI

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