直流电能表计量模块建模与动态负荷波形下误差特性仿真分析

向洪江; 王学伟

doi:10.13543/j.bhxbzr.2026.02.010

北京化工大学学报（自然科学版） ›› 2026, Vol. 53 ›› Issue (2) : 89 -98. DOI: 10.13543/j.bhxbzr.2026.02.010

直流电能表计量模块建模与动态负荷波形下误差特性仿真分析

向洪江, 王学伟

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摘要

针对直流电能计量领域缺少直流幅度快速变化特征的组合波形模态模型，以及动态电能信号激励对直流电能表动态误差影响尚不清楚的问题，采用机理建模的方法，首先建立直流电能表信号预处理单元、信号转换单元、功率及电能测量单元的数学模型；其次，定义了典型直流动态波形模态集，建立4种典型直流动态波形模态的数学模型，并构建组合波形模态动态电能测试信号模型；然后，仿真分析输入动态电能测试信号时，可编程放大器（PGA）、功率滤波器和电能累计单元对直流电能表动态误差的影响；最后分析了动态电能测试波形激励下，PGA增益切换延迟、滤波器长度和电能累计单元功率阈值大小分别引起的电能表动态误差。所得结论可为改善电能表动态误差特性提供理论依据。