（东莞供电局营销稽查中心 广东东莞 523000）
摘要：进入21世纪以后，随着现代科技的快速发展，汽车行业也发生了翻天覆地的变化，传统汽车行业不断发展，同时也出现了新能源汽车，其中最具有代表性、发展最迅速的就是电动汽车。随着石油、天然气等不可再生能源的不断枯竭，节能减排、环保卫生也成为了全球关注的焦点。现代的城市生活中汽车数量不断增加，更是使日益枯竭的不可再生能源的使用情况雪上加霜，而且由于石油的燃烧，尾气排放量巨大，污染了城市环境，也是造成雾霾的主要原因。所以从能量的消耗和环境的保护方面考虑，传统的汽车已经不适应于“绿色城市”的口号，洁净的新能源汽车亟需普及，于是，电动汽车在这种时代背景下应运而生。
关键词：电动汽车；直流充电设施；电能计量装置
1电能计量时电压电流样本空间的选择
在进行直流充电时，理论上电压、电流处于恒定值，但是由于电网波动，以及受到采样器件的限制，电压和电流会在理论值一定的比例范围内上下波动，为了尽可能的选择精确的电压、电流值，可以通过提高对于电压电流的采样频率，以获取实时的电压、电流的采样值，但是由于受到采样器件工艺和价格的限制，需要确定一个既可以达到精度又不影响准确度的采样空间，通过采样空间的大小来确定采样频率，进而去选择采样的器件。由于进行采样的信号为直流的电压和电流信号，鉴于直流信号的特殊性，使用电压均值和电流均值来进行噪声的去除。所以需要考虑的就是如何在MATLAB中模拟出直流充电机的输出电压电流信号，以便进行均值法样本空间大小的确定。
通过对直流充电机的电路组成以及经验数据分析，直流侧纹波主要含有80～250kHz的噪声，其幅值大概为直流侧标准电压的5%左右。为了在进行仿真时可以覆盖80～250kHz频带上全部噪声，且其正负和大小具有随机性，引入带限白噪声的概念，MATLAB中在直流标准电压上叠加80～250kHz带限白噪声。MATLAB中的带限白噪声是在随机白噪声的基础上产生的，本文中使用的80～250kHz的带限白噪声的产生过程为:(1)先在MATLAB中产生随机的均匀噪声。(2)然后对随机均匀的噪声进行滤波处理，在随机噪声的基础上加入通带频率为80～250kHz带通滤波器，便可以产生80～250kHz的带限白噪声。在产生了所需的模拟电信号以后，便可以根据直流电信号的先行性质进行均值处理来去除信号噪声。理论上样本数越多，则使用样本计算信号时的精度就会越高，提高样本空间有两种方式:①增大采样频率以增加在单位时间内的采样值的数量。②在采样频率一定的情况下，延长采样时间，以扩大同一次采样时的样本数。由于本装置要求进行在线直流电量的计量，所以要在保证精度满足的情况下选取尽量少的样本量，以提高计量的实时性，所以对于一般直流信号误差精度达到100ppm，只需要选取可以达到100ppm精度的样本空间即可。在MATLAB中进行不同样本空间的采集，当样本空间为10，20，50，100，200，500，1000，2000时，分别进行均值，求出每个样本空间内的精度如表1所示。
从图2中可以看出，在输出负电压和电流时，电能的计量误差在±0.05%以内，同样满足了计量装置的精度要求。
通过标准器的溯源，证明该计量装置满足了精度的要求，分别对设备进行了重复性实验、静电放电抗扰度试验、高温试验、低温试验、交变湿热试验和气候试验，该装置在实验条件下满足精度要求。
4充电设施现场计量实验
在实验室进行测试时可以使用电子负载进行模拟充电，在现场测试时，使用电动车作为实物负载进行电能计量测试，为了计量的准确度，分别使用了两辆比亚迪E6进行充电。本测试方案为实负载标准表法检测。通过调整充放电电流大小，检测充电机内直流电能表的准确度。由于受到负载条件所限(比亚迪E6电动车的BMS内部已经设定了充电的最大电流为100A，充电在恒流100A下进行)，充电机直流电能计量性能未在其他电流情况下进行检测，想要在其他电流电压条件下进行测量需要加电阻负载进行模拟充电，但是由于充电负载太大，无法带到现场。
结论
本文搭建了电能计量系统并对该系统进行溯源，在各种条件下该计量系统的电量计量精度都可以达到0.05%，满足开始设定的作为标准表的条件。并利用电能表对充电机进行测试完成了充电机的电能计量实验。
参考文献：
[1]赵传立.电动汽车充电站对配电网电能质量影响研究[D].沈阳工程学院,2017.
[2]纪红刚,周凌.电动汽车充电桩直流计量装置远程校验方法的研究[J].计量与测试技术,2017,44(06):69-71.
论文作者:袁淑霞
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/9
标签：噪声论文; 电流论文; 电压论文; 样本论文; 电能论文; 精度论文; 装置论文; 《电力设备》2017年第35期论文;