凯瑟窗改进谐波法测电力电容器介质损耗因数

针对基于快速傅里叶变换(FFT)的传统谐波分析法测电力电容器介质损耗因数(tanδ)时会由于非同步采样和非整周期截断造成频谱泄露和栏栅效应的问题,依据凯瑟(Kaiser)窗函数主瓣和旁瓣衰减比例自由选择的特性,采用基于凯瑟窗的相位校正的改进谐波算法测量电力电容器介质损耗因数.在电网基波频率变化、介损角真值发生变化以及白噪声干扰等3种条件下,仿真分析该算法和基于Hanning窗、Blackman窗的插值算法的测量误差,并通过实验进行验证.结果表明,该算法与Hanning窗和Blackman窗插值算法相比能更有效地克服基波频率波动及白噪声等对电力电容器tanδ测量的影响.基于Kaiser窗函数的改进谐波算法抑制频谱泄漏效果好,准确度高,满足电力电容器介质损耗因数tanδ在线监测的要求.     

绝缘寿命试验介质损耗因数在线测量方法

针对因电磁干扰严重, 绝缘加速老化寿命试验介质损耗因数及变化在线测量困难, 设计出一种在线测量介质损耗因数的方法。对被测正弦电压和电流信号每周期进行20~ 100 次采样, 采样时间不小于150 周期, 采样时刻不需要与被测信号同步, 通过采样数据计算介质损耗因数; 同时通过试样在试验初期介质损耗因数的稳定性和试样介质损耗因数初值tan δ₀, 求取测量电路附加相位偏移补偿值tan δ_E 进行补偿, 从而消除测量电路附加相位偏移对在线测量结果造成的影响。经验证, 该方法获得的介质损耗因数的测量误差在1%以内, 满足正弦电压绝缘加速老化寿命试验以及电气设备绝缘系统中对介质损耗因数在线测量的需要。     

基于DSP的高压容型电气设备介质损耗测量仪设计

针对电气设备易受电网频率波动和非整周期采样的影响,造成介质损耗因数tanδ测量精度和分辨率偏低的问题,提出一种基于DSP的高压电气设备介质损耗因数测量仪设计方案.将归一化工频电压信号和电流信号分别移相90°构成Hilbert变换对,再将两组复信号构造新的复三角信号模型实现对采样信号的去角频率处理.介绍了tanδ测量原理,给出了硬件各主要模块和系统软件实现方案.试验结果表明：该测量装置有效地解决了由于频率波动引起的非同步采样和非整周期截断问题,tanδ实际测量的绝对误差小于0.000 1,具有一定的实际推广价值.     

变频谐振试验电压下介质损耗测量技术研究

采用准同步采样谐波分析方法,对变频(30~300Hz)谐振电压下介质损耗测量技术进行了研究.探讨了测量信号的提取方法,对相应的算法进行了理论推导与计算机仿真分析,介绍了测量电路原理,并进行了实验测试.结果表明,该方法具有测量准确度高、抗干扰能力强等特点,可广泛地应用于频率变化情况下,电气设备的介质损耗测量.     

两种高精度FFT算法在介损测量中的应用

直接采用基于FFT的谐波分析法进行介损测量时,采样的非同步性使测量精度大大降低。为了减小频率波动引起的非同步采样对傅立叶变换的影响,提高介损的测量精度,通过加窗插值和修正理想频率对原算法进行了改进。先对非同步采样的泄漏效应进行了简要的分析,然后就提出的两种改进算法在介损测量中的应用进行了详尽论述,理论推导表明二者都能很好地满足介损的精度要求。最后借助MATLAB软件进行了数值仿真,仿真结果进一步验证了改进算法的有效性和可行性。     

电力电容器介质损耗因数在线检测系统的设计

针对目前对电力电容器介质损耗角因数在线检测的精度要求越来越高的现状,设计了基于 AD7656和TMS320F2812的电力电容器介质损耗因数在线检测系统.利用电压互感器和电流传感器采集电力电容器母线电压信号以及泄漏电流信号,将采集到的信号经过信号调理转换成可以被 AD7656接收的信号;利用 AD7656进行模数转换,锁相倍频保证同步采样,TMS320F2812用以控制 AD 转换并利用谐波分析法进行数据处理,计算出介质损耗因数.在电网频率波动以及白噪声影响条件下计算介质损耗因数的相对误差.结果表明,本系统具有较高的可靠性和准确性,能达到介质损耗因数在线检测的精度要求.     

基于DSP的高压电容型电力设备介质损耗因数测量系统

介质损耗因数是反映电力系统中高压容性设备绝缘状况的重要参数,通过对介损因数的测量可以及时发现电力设备中的绝缘受潮、劣化变质与局部缺陷等问题,从而保证电力系统的安全运行.本文阐述了介质损耗因数测量的基本原理,并且以TI公司TMS320F2812 DSP为控制与处理核心,对系统的各部分进行了设计,包括:信号传感、调理、采集和校准等单元.测试结果表明,本文所设计的硬件系统和算法具有较好的介质损耗因数测量准确度和抗干扰能力等优点.     

基于加窗插值FFT的非同步谐波测量

针对电力系统谐波测量中难以实现严格的同步采样和整周期截断,使快速傅里叶变换（FFT）在谐波分析时产生泄漏,影响测量精度的问题,提出了基于非同步采样FFT的两种非同步采样修正算法： 三频点加窗插值算法和拉格朗日二次插值算法.分析了两种算法的实现原理,并对这两种算法的计算公式和修正公式进行推导.在Matlab/Simulink环境下的仿真结果表明：该算法降低了频谱泄漏,减小了测量误差,提高了谐波的测量精度.     

基于DSP的低功耗介质损耗测试仪的研制

传统的介质损耗角测量需配有耐压高的高压标准电容器进行离线预试.利用传感器从试品上取得所需信号,经数字化处理后算出介质损耗角,实现在线监测.测试仪基于低功耗DSP-TMS320VC33硬件平台,软件上采用高精度DFT算法,克服了传统DFT因电网频率波动难以满足同步采样条件而产生泄漏误差的缺点,提高了测试精度.实验测试结果表明,测试仪准确度高,工作稳定.     

LabVIEW实现电力系统谐波测量加窗插值算法

为了提高虚拟仪器测量电力系统谐波的精度,研究了电力系统谐波测量非同步采样加窗插值算法的原理,给出了用LabVIEW系统实现该算法的具体程序,并进行了仿真验证.仿真结果表明,用LabVIEW实现该算法准确性高,实现方便,能快速地在普通PC机上完成信号的频谱分析.     

介损角测量的两种加窗插值DFT算法

为减少在非同步采样时DFT算法用于介损角测量时存在的误差,将加Blackman-Harris(布莱克曼-哈里斯)窗插值DFT算法和加Hanning(汉宁)窗插值DFT算法用于介损角的测量。分析了两种算法的原理,给出了它们的实现步骤。理论分析和仿真结果表明:在准确获得信号时这两种方法均能准确测定介损角、且受频率波动和谐波变化的影响小,相比之下后者实现容易、计算量较小。     

采样时间和采样频率对基于加窗插值算法介损角测量的影响

为减少非同步采样时DFT算法计算介损角的误差,将加汉宁(Hanning)窗插值谐波分析法和加布莱克曼-哈里斯(Blackman-Harris)窗插值谐波分析法用于介损角的测量。介绍了两种算法的原理,比较了两种算法受采样时间和采样频率影响上的差别。结果表明:两种算法误差随采样时间增加呈振荡下降趋势,加汉宁窗插值算法极小误差值点为0.02 s的整数倍附近,极大误差值点为0.01 s的奇数倍附近,加布莱克曼-哈里斯窗插值算法在0.01 s的整数倍附近有极小误差,中间存在极大误差值;两种算法达到基本的精度时要求采样时间至少为3~5个工频周期左右,采样频率不小于500 Hz即可;在一定范围内,前者计算所得介损角的精确度对采样时间较敏感,前者的精确度对采样频率不敏感,后者的精确度对采样时间和采样频率都较敏感。     

改进的数字化测量方法在介损测量中的应用

介绍了目前关于介损测量的方法,介绍了传统的谐波分析法在介损测量中存在的问题,分析了改进的测量介损的算法——加窗插值FFT法,并通过仿真实验和现场测量进行了验证,结果表明该方法能有效提高介损测量的准确性.     

谐波检测中采样频率准同步算法

提出一种通过采样数据计算信号实际频率的算法。该算法能够准确地得到信号的实际频率,并根据频率动态调整采样时间间隔,实现采样频率的自适应。由于减少了同步误差,从而降低频谱泄漏的影响。该算法实现简单,精度较高。     

基于相关分析法的介质损耗因素测量

用谐波分析法进行介损测量时,很容易受到系统频率波动的影响,从而降低测量的准确度．提出一种介损测量新方法,可有效消除信号初相角的差异和频谱泄漏的影响．仿真分析结果表明该方法能有效提高介损测量的准确性和稳定性．     

电力设备绝缘性在线监测方法

为了减小电力设备绝缘性在线监测装置安装和维护的难度,降低现场干扰对测量精度的影响,提出了一种利用无线传感器网络（WSN：Wireless Sensor Networks）通信及授时、采用相关性算法计算介质损耗角的新方法。详细阐述了方法的测量原理、同步测量授时方法,对相关性算法计算相角进行了理论论证,并导出软件实现公式,设计了用于验证该方法的在线监测系统。通过对比得出,相关性算法比FFT（Fast Fourier Transformation）算法的效率提高了128倍,且精度更高。现场模拟实验表明,基于该方法的监测系统对介质损耗因素tanδ的测量精度达到了0.039%,较QS1西林电桥法具有更强的抗干扰能力。     

介质损耗数字化测量方法综述

介质损耗(简称介损)是一个微小值,外界干扰容易给介损测量造成大的影响,而实时性也是在线监测追求的一个指标,因此高精确度、快速的介损数字化测量方法是介损在线监测系统的关键部分。介绍了目前介损测量时用到的各种数字化测量方法,即对数字化过零比较法、相关函数法、正弦拟合法、傅立叶变换及其改进算法和神经网络法等进行了综合评述,给出了它们的基本原理、分析了它们的性能和优缺点。最后,对介损数字化测量的发展趋势和研究动态提出了看法。     

BiSI棒状纳米晶薄膜的物性研究

采用改进的喷雾热解方法——异步脉冲超声喷雾热解法（APUSP），以BiCl3、硫脲和碘溶液为前驱液，在非晶衬底上成功地制备了BiSI纳米棒阵列薄膜．对采用异步脉冲超声喷雾热解法所制备的棒状BiSI纳米晶薄膜样品的介电特性和光吸收特性进行了测试．结果表明，采用该法所制备的棒状纳米结构薄膜与传统喷雾热解法所制备的薄膜，由于结构的不同，其介电特性和可见光吸收特性具有明显的区别．该方法与传统喷雾热解法相比，所制备的纳米晶薄膜具有较高的介电常数、较小的介电损耗和较大的光吸收强度，