《智慧型電錶動態誤差的壓縮感知測試方法》是依託北京化工大學，由王學偉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：智慧型電錶動態誤差的壓縮感知測試方法
- 依託單位：北京化工大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王學偉
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
目前智慧型電網中新型電源和動態負荷不斷增加，智慧型電能表不能滿足複雜動態條件下準確電能計量要求。研究智慧型電能表動態誤差測試的理論、提出新方法，是國內外電測領域關注的新問題，具有重要的理論意義和套用價值。本研究將採用信號空間的分解方法，根據實際負荷的隨機動態特徵，構建偽隨機動態測試信號的模型結構，反映實際動態負荷的特性。採用壓縮感知測量矩陣的映射方法和結構化測量矩陣的構造方法，構建OPRM（正交偽隨機測量矩陣）動態測試功率信號的模型參數，建立一種OPRM動態測試信號的數學模型；據此，提出一種產生OPRM動態測試信號的方案。同時，採用CM(壓縮檢測)的方法，建立動態電能量值的間接測量模型，解決動態電能量值到穩態電能量值的溯源問題。在上述工作基礎上，形成偽隨機動態測試信號的建模理論與智慧型電能表動態誤差測量理論，為智慧型電能表動態誤差測試方法的發展提供系統的科學理論體系、可行的技術和可靠的測試系統。
結題摘要
進入21世紀，為解決能源與環境間的矛盾，能源的供給側與需求側發生了巨大的技術變革，我國《十三五規劃綱要》明確提出“深入推進能源革命，著力推動能源生產利用方式變革”，落實習總書記提出了“創新、協調、綠色、開放、共享”的五大發展理念。經過多年的技術創新與套用，我國能源生產與利用方式產生了重大變化：供給側新型光伏、風能可再生能源容量持續增加，需求側高鐵電力機車、電弧爐煉鋼採用清潔電能廣泛替代化石能源等；電能替代促進綠色發展和創新發展已經成為國家戰略。 然而，對於新型能源大規模發電，其輸出功率具有較強的不確定性、間歇性和隨機波動性，嚴重影響供給側電能的準確計量；高鐵與電弧爐等廣泛套用，導致負荷電流表現出複雜的快速隨機波動特性，引起需求側電能計量嚴重超差。據國家能源局統計數據，我國以非線性動態負荷為主的第二產業用電量占全社會用電量的67.1%；而由負荷的快速隨機波動導致的電能計量1%的誤差就能造成上億元的經濟損失。目前，國內外對於複雜隨機波動條件下，電能表動態誤差如何測試，面臨亟待解決的新問題，既缺少相應的理論與方法，更沒有解決關鍵的技術。 本項目研究工作，以上述國家戰略實施中存在的問題為到導向，發現並提煉出電能表動態誤差測試的科學問題，在國內外率先探索複雜動態條件下智慧型電能表動態誤差測試的理論和方法，形成了完整的動態誤差測試理論體系，取得了從無到有的原創性成果，包括：(1)建立能夠反映實際動態負荷典型本質特性的動態測試信號模型；(2)在複雜隨機波動條件下，提出了動態電能量值的準確測量算法；(3)提出了兩種智慧型電能表動態誤差測試方法；上述理論成果均得到了實驗測試驗證，成果具有鮮明的首創性。 綜上所述，本項目從理論研究到仿真分析，再到裝置研製與實驗驗證，形成了完整的智慧型電能表動態誤差測試理論體系，解決了測試關鍵的技術，不僅具有重要的理論意義；而且對複雜隨機波動條件下保證電能的準確計量與公平交易，促進電能替代綠色發展與創新發展，還具有非常廣闊的套用前景。
