一种新的小波变换功率测量整数算法的研究与实现

在深入分析研究滤波器系数为整数的整数小波变换的基础上,首次提出了基于小波的电压、电流有效值及功率分频带测量的整数算法,并用框图形式表示出其在DSP上的实现方案.实验中采用Dmey小波的整数测量算法测量电压、电流有效值功率的准确度可优于10-4,速度比第一代小波变换的测量算法提高了十倍以上.     

一种用于频率偏移时有效值计算的修正方法

在中低电压等级的线路测控保护一体化装置中,可以较容易地实现手动同期功能,但两侧频率相差较大时,采用相同时间间隔采样会对模拟量有效值的计算带来很大误差。文中分析了频率偏离额定值较大时,利用傅里叶算法计算有效值的误差,提出了一种修正幅值的实用方法。通过理论分析和数字仿真表明该修正方法使有效值的计算精度大大提高,而且计算量增加不大,有很好的实用价值。     

数字量输出电子式电压互感器的高精度在线校验方法

针对目前电子式互感器校验方式存在的需要线路停电、操作复杂等问题,文中提出了一种数字量输出电子式电压互感器的在线校验系统。利用设计的菱形升降结构实现标准互感器与被测母线的连接,构建了一种可对母线电压信号进行在线测量的标准电压在线测量单元,从而实现了运行中电压互感器的在线校验。文中详细分析了同步方式、软件算法等因素对系统准确度的影响,并提出了降低误差的措施。研制的校验系统通过检定并在现场应用,准确度优于0.05级。     

基于LabVIEW的电能质量新型监测系统

为提高电能质量监测系统的准确度及有效性,针对低压电网设计一个基于Lab VIEW的电能质量新型监测平台,对电压/电流偏差、频率偏差、电压/电流有效值、谐波畸变率和三相不平衡度5项稳态电能质量指标进行测量,其中谐波畸变率采用改进的五阶收敛Fast-ICA算法进行测量,通过Lab VIEW实现对电能质量的评定。实验表明,新型的测量系统在检测精度和速度上都有很大的提高。     

基于虚拟同步发电机的微网频率与电压综合控制策略

为解决微网运行时频率与电压易受负荷波动影响而偏离额定值的问题,提出了一种基于虚拟同步发电机的频率与电压综合控制策略。在对比分析2种选取转子运动方程阻尼环节参考值方案的基础上,取额定角频率为参考值,通过引入虚拟调速器与转子运动方程相结合设计自动发电控制系统来实现频率的无差控制。针对电压信号反馈需要通信系统支持的缺陷,引入修正后的电压幅值估计器来实现对公共耦合点(PCC)电压的精确估计,在自动电压控制器作用下使得微网无需配置通信系统即可实现PCC电压的二次调节,提升了系统的经济性。进一步地,通过建立系统的小信号模型分析了关键参数的变化对系统稳定性的影响。     

基于多相结构小波滤波器组的高效测量算法研究

介绍了小波子带功率信号分解方法的原理与算法,提出了多相结构小波电参量测量方法,分析推导了双通道IIR正交多相小波滤波器组的结构,得到一种新型电参量信号的高效测量算法,解决了传统测量算法(FFT)、普通小波测量算法(FIR、IIR直接Ⅰ型)计算量大,时间复杂度高的问题。实验结果表明:采用文章高效测量算法,测量电流有效值、电压有效值、有功功率和无功功率,算法所需的时间小于FFT测量算法和普通小波测量算法的四分之一,测量算法的准确度优于1×10~(-4),表明多相结构小波电参量高效测量算法计算时间短、测量准确度高。     

一种用变频调速装置的电参量有效值测量算法

针对变频器供电时交流电动机的输入电压和电流波形严重偏离正弦波的问题,提出一种电参量有效值测量的算法,在交流电动机变频调速系统的基础上提出电参量有效值测量的实现方法,通过计算机仿真验证了算法的有效性和可行性,具有在交流电动机变频调速系统中进行推广应用的必要性.     

小波变换功率分解测量方法及其性能评估

介绍了小波变换有效值与功率分频带测量的基本原理与算法,提出了Dmeyer小波变换有效值与功率的测量方法,并对该方法与3种已经提出的小波测量方法的测量误差进行了对比分析,结果表明在各频率子带和总频带上,Dmeyer小波测量方法都具有较高的准确度。此外,本文还从小波滤波器组的幅频特性和能量泄漏的角度出发,深入研究了小波滤波器组的能量泄漏特性与测量算法误差之间的关系。最后,本文还讨论了小波滤波器组的相频特性对其在功率测量算法的实际应用中可能带来的影响。     

一种电压有效值的低温漂、高精度测量方案

电力参数电压有效值的测量一般都是采用真有效值来测量,测量中人们关心的是测量准确度和测量稳定性,即温度漂移特性。本利用专用高性能真有效值(RMS)测量芯片AD736,并结合单片机技术给出了一种高精度、高稳定度、低温度漂移的交流电压有效值测量方法。     

一种从军用电站采样数据提取电压参数的方法

电压有效值和频率是衡量军用电站供电质量的重要指标。他们的计算结果精度越高,我们就能越准确的评估电站性能。对非同步采样数据的合理处理可以很好的减少非同步计算误差。详细介绍了一种利用军用电站采样数据计算信号频率和电压有效值的方法,通过对"过零点"的拟合,很好的增强了信号频率和电压有效值的测量精度。最后在MATLAB环境下对介绍的算法进行了仿真,并且进行了详细的误差分析。     

加Blackman-Harris窗插值算法仿真介损角测量

为了更好地将加布莱克曼-哈里斯(Blackman-Harris)窗插值谐波分析法用于介损角测量,仿真分析了该算法及其在信号频率、3次谐波、直流分量、采样频率、A/D量化位数、采样时间长度、介损角真实值、白噪声及脉冲噪声变化时计算所得介损角误差的变化。仿真结果表明,频率波动时算法误差很小且稳定;算法随3次谐波分量的增加误差有很微小的增加;算法随直流分量的增加变化不显著;算法随A/D量化位数的增加误差减少,≥10位的量化位数能满足精度要求;随采样频率的增加误差稍有下降,但趋势不明显;随采样长度增加误差减少,0.1s的采样时间长度足够;介损角误差与真实值的关系不大;随白噪声和脉冲噪声含量的减少误差减少,对白噪声和脉冲噪声信噪比约80 dB能满足要求。     

基于模型预测控制的孤岛微电网二次调节策略

受线路阻抗的影响,传统的P-f和Q-V下垂控制无法实现无功功率按比例精确分配,且所有分布式电源输出电压的幅值偏离电压基准值;负荷波动时,频率无法维持在额定频率值。提出一种基于模型预测控制(MPC)的二次调节策略,通过优化下垂控制的频率和电压参考值,将频率和平均电压维持在各自的基准值,实现无功功率按额定容量比例精确分配的目标,并减小了输出电压与基准电压间的偏移量。该策略以一定的采样周期将分布式电源的状态空间模型离散化,经滚动优化和反馈校正获得频率和电压的控制变量,分别添加到P-f和Q-V初级控制中,实现优化频率与电压的二次调节,且减少了比例—积分(PI)控制参数,降低了对系统参数的敏感度。MATLAB/Simulink仿真验证了所提策略与基于PI控制的二次调节策略相比,在负荷波动时具有更快的瞬态响应特性,同时具有较强的鲁棒性。     

Determination of phase angle and amplitude error of voltage and current transformers up to some 100 Hz for loss measurements on power transformers

Contents  For the load loss measurement of power transformers, current and voltage transformers with usually extremely low errors of phase angle and amplitude are used. However, even small errors of the measuring transformers may result in an error in the measured load loss. Therefore, national and international standards allow the correction of the measured value by the amount caused by phase angle and amplitude error of the measuring equipment [2–4]. The determination of the errors of phase angle and amplitude of measuring transformers is carried out on the basis of calibrated standard measuring transformers which are traceable to national standard equipment at rated frequency, e.g. at 50 and 60 Hz. For some applications – e.g. the load loss measurement of HVDC power transformers according to the draft of IEC standard 61378-2 [1] – a load loss measurement at frequencies other than rated frequency is required. For that, the errors of phase angle and amplitude of the measuring transformers must be known. This paper describes a method how to determine the phase angle and amplitude errors of the measuring transformers at arbitrary frequencies on the basis of the calibrated error values at rated frequency. Received: 9 August 2000     

多种检波方式的智能电压表设计与实现

所设计的智能电压表采用3种检波方式,实现了对直流电压和任意周期性交流信号其峰值、有效值和平均值的测量,且检测过程实现量程切换自动化。在软件中加入去极值平均滤波算法,滤除了明显的毛刺并抑制了小幅度随机噪声,提高了测量准确度。该表的可测信号频率范围为1 Hz～1MHz,幅度范围为0．1～10V,测量结果的真值相对误差小于±1％。此电压表具有体积小、重量轻和便于携带的优点,在电压信号测量中极大地扩充了市面数字万用表的功能。     

适用于非同步采样的相位差准确测量方法

提出了一种基于相关原理的电信号相位差准确测量方法,在同步采样条件下,对电压、电流信号作归一化处理后得到的2信号的互相关函数在初始时刻的值直接反映了它们之间的相位差。电信号频率发生波动时,同步采样变成非同步采样,根据相关函数的原理式进行推导得到改进的相位差测量算法。并对其在实际测量中的主要不确定源进行了分析,定量地给出它们对改进算法测量质量的影响程度。该方法可同时测量出相位差和信号的频率,具有较高的准确度, 适用于同步采样和非同步采样两种情况。实验及仿真结果均验证了该方法的有效性。     

基于DFT和群组谐波能量回收理论的谐波与间谐波检测算法

采用离散傅里叶变换(DFT)检测含有频率相近的谐波与间谐波的电网信号时,信号的非同步采样会引起频谱泄露和混叠现象,严重影响了检测精度。针对以上问题,提出一种基于DFT和群组谐波能量回收理论的谐波与间谐波检测算法。首先根据DFT对谐波/间谐波的频谱分析结果判别谐波/间谐波分量数。然后基于群组能量回收理论通过频率偏移量自动调整取样窗口的长度,依次对主要谐波/间谐波周围的溃散能量进行迭代收集。最后通过主要谐波/间谐波周围溃散总能量值将其幅值与频率恢复为原貌,即可得到各分量幅值和频率的精确值。Matlab仿真算例表明,该算法能有效减小因频谱泄露而引起的测量误差,准确测量出邻近谐波与间谐波分量的幅值和频率。     

基于DFT的电力系统相量及功率测量幅值算法的工程化改进方法

基于DFT的电力系统相量及功率测量新算法之幅值简化算法在频率偏离工频较大的时候所计算得出的幅值误差较大,对于一些电力系统微机装置而言,例如低频低压减载装置,需要在更大的频率范围内精确测量幅值。在幅值简化算法的基础上做了一点改进,使得在45．0-55．0Hz频率下计算得到幅值误差不超过-0．5％-0．5％,满足了工程应用要求。     

稳定平台对基座角速率扰动的抑制能力

针对力矩电机驱动的单自由度稳定平台抑制振动能力,分别采用实际摩擦模型、粘滞摩擦模型的速率环仿真和实验方法,分析了稳定平台对基座角速率扰动的抑制频率特性.仿真与实测结果对比表明,抑制比频率特性与摩擦特性有很大关系,对大角速率扰动,低频段和高频段抑制频率特性优于中频段;对小角速率扰动,高频段抑制能力变小.     

锅炉尾部烟道振动的原因分析及解决方案

某新建机组在调试期间满负荷运行时尾部烟道发生剧烈振动,直接影响了机组的安全运行。经过深入分析,判断为烟气流速与管排之间的某种频率产生共振导致,将声驻波频率和管排卡门涡流脱落频率对额定负荷下的设计参数进行计算,得到部分管排处于共振区域,且实际测量的振幅与声学振动计算分析所得到的振动区域相吻合。于是调节烟气挡板,破坏其共振,尾部烟道振动消失,消除了振动给机组带来的危害,保证了机组的安全稳定运行。     

A New Approximate Least Absolute Value Based on Dynamic Filtering Algorithm for On-Line Power System Frequency Relaying

ABSTRACT

Frequency deviation from its rated value and its rate of change are indications of load imbalance in power systems. Frequency relays which detect frequency deviation and its rate of change and react accordingly are implanted in power systems to ensure the safe and efficient operation of power systems. This paper presents a new application for a discrete filtering based on least absolute value parameter estimation algorithm (DLAV), which was developed recently by the authors, for on-line measuring of the steady state frequency, the frequency deviation as well as the voltage magnitude and and its phase angle from a noisy measurements. The proposed algorithm uses the digitized samples of the power system voltage at the relay location. The proposed algorith can easily handle the time-varying magnitude of the power system voltage, if any.

In this paper, two models are used,namely the two-state model and the six- state model. The order of the second model depends on the number of terms taken from Taylors series expansion. We assume, in this paper, that the power system frequency is constant during the data window size. In this paper we compare the proposed algorithm and the well-known Kalman filtering (KF) algorithm. Test results are reported in this paper, which forms the basis for our conclusion at the end of the paper.