1、近年來，隨著國家智能電網(wǎng)戰(zhàn)略的實施，其相應配套的智能終端高級計量系統(tǒng)向高精度、多功能、智能化的方向發(fā)展。本文結合智能電網(wǎng)相關技術要求，首先介紹了電能計量理論基礎，并對諧波影響下的電能計量進行分析;接著針對智能電網(wǎng)高級計量系統(tǒng)的電能質(zhì)量分析要求，提出了一種適用于多分量非平穩(wěn)電力信號的瞬時諧波參數(shù)估計算法;并結合智能電網(wǎng)的電力市場要求，提出了一種基于差分優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡的短期電價預測方法，準確預測未來電價;最后，以電能計量芯片ADE7755、微

2、控器AT89C51RC2為核心，利用RS485、USB通訊技術等，設計實現(xiàn)了一款符合智能電網(wǎng)終端產(chǎn)品需求的新型高級計量系統(tǒng)。
　　 電能質(zhì)量分析作為智能電網(wǎng)中的重要部分，瞬時諧波參數(shù)估計對智能電網(wǎng)高級計量算法研究具有重要意義，并已成為近年來的研究熱點。本文提出了一種適用于多分量非平穩(wěn)信號的瞬時諧波參數(shù)估計算法。假定被分析信號的所有諧波分量分布在有限的頻帶內(nèi)，則通過該信號卷積相應理想帶通濾波器的沖激響應，得到該帶通濾波器的輸出信號

3、，然后對各帶通濾波器輸出信號在零頻率處展開，進而得到對應諧波分量的瞬時參數(shù)，從而實現(xiàn)多分量非平穩(wěn)信號的瞬時諧波參數(shù)估計。最后分別對諧波分量的振幅變化、頻率變化、振幅頻率同時變化三個算例進行了仿真。結果表明，瞬時振幅估計誤差約2％，瞬時頻率誤差約0.5％，精度較高，并具有很好的瞬時性，能很好的完成多分量非平穩(wěn)信號的瞬時諧波參數(shù)估計。
　　 智能電網(wǎng)最終目標是提高供電效率、減少能量損耗和提高電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性。準確的短期電價預測可為電

4、網(wǎng)中市場參與者制定合理的競價策略提供指導，從而提高用電效率，因此智能電網(wǎng)高級計量系統(tǒng)必須具備準確短期電價預測功能。本文在對已有方法的總結分析基礎上，結合差分演化算法與BP遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡各自優(yōu)勢，提出了一種新的短期電價預測方法。首先利用差分演化算法對BP神經(jīng)網(wǎng)絡進行權值優(yōu)化，然后通過試湊法確定最優(yōu)的電價預測因素組合，最后利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡實現(xiàn)短期電價預測，改善了預測的精度和魯棒性。利用本文所述方法對美國電力市場07年1-4月的歷史電價數(shù)據(jù)進行

5、仿真，結果表明，預測電價相對誤差保持在4％以內(nèi)，能較好地完成短期電價預測。
　　 最后，結合上述的高級計量算法研究成果和現(xiàn)代電子技術，設計實現(xiàn)了一款符合智能電網(wǎng)終端產(chǎn)品需求的新型高級計量系統(tǒng)。該高級計量系統(tǒng)采用專用電能計量芯片+MCU的系統(tǒng)結構，應用了專用的電能計量芯片ADE7755以保證電能計量的精確度，同時通過高級MCU及外圍電路，實現(xiàn)了高級計量系統(tǒng)的多種功能。系統(tǒng)主要包括電源電路、電能脈沖采集電路、高級單片機系統(tǒng)，并包含有