基于dSPACE平台的电能计量实时仿真系统

在发展智能电网的新形势下,急需研究分布式能源、储能装置接入电力系统后对电能计量的影响,充电站和微网等新型负荷的电能计量,以及无功电能计量、冲击负荷计量、谐波线损等新问题.提出基于dSPACE平台构建电能计量实时仿真系统,进行电能表校验、电能计量算法优化设计、误差分析比较、电能质量分析、谐波分析、不同负荷对电能计量的影响和特种谐波源仿真等研究.介绍了电能计量实时仿真系统的基本思想和组成结构,设计了相应的硬件和软件,设计了高精度的全数字锁相环实现对电网频率的精密跟踪锁定,以减小非整周期采样带来的谐波分析误差,其锁定精度达到0.0002 Hz以上.计量仿真实验证明了用该系统开展高级电能计量研究的可行性.     

谐波存在时的改进电能计量方法及应用

为减少谐波存在时的电能计量误差,本文提出一种基于三角自卷积窗的改进谐波电能频域计量算法.首先,采用三角自卷积窗对电压、电流信号进行加权处理,以抑制频谱泄漏和谐波间相互干扰;其次,运用插值FFT算法从频域实现电压、电流信号参数(频率、幅值和相位)的高精度估计值;最后,根据Budeanu给出的谐波电能定义,结合电压、电流信号参数实现谐波电能计量.非同步采样情况下,分别采用典型余弦组合窗(Hanning窗、Blackman-Harris窗与Rife-Vincent窗)和4阶三角自卷积窗进行谐波电能计量的仿真实验结果表明:采用三角自卷积窗函数可克服白噪声和基波频率波动影响,提高了谐波电能计量准确度.本文算法在三相多功能谐波电能表中的应用证明了其有效性和准确性.     

非整周期采样条件下有功电能计量的新算法

非整周期采样条件下,应用FFT算法对信号进行分析时,会产生频谱泄漏,从而使有功电能的计量产生误差。在明确基波有功电能和谐波有功电能的定义,并证明负载所消耗的总有功电能与电压电流信号的频谱之间存在一定关系基础上,提出一种基于谐波子组加窗FFT的有功电能计量新算法。类似于IEC标准中谐波子组的分组方法,对加窗信号的频谱进行分组,并基于加窗前后信号总有功电能保持不变而得到电能恢复系数;同时,应用谐波子组内谱线的参数信息测算出基波有功电能和谐波有功电能值。数值仿真分析和实际应用验证发现,若该新算法配合以Hanning窗进行信号处理,其在测算基波有功电能和谐波有功电能时均具有较高的准确度。     

谐波下的电能计量研究及功率因数分析

电力系统中非线性负载通常是谐波源,其正常运行导致电网畸变严重,因而影响了基于正弦电压、电流原理下的感应式电能表的电能计量。在电网存在谐波时,感应式电能表会存在较大计量误差,由于线性负载在吸收基波电能的同时也吸收谐波电能,而非线性负载通常在吸收基波电能的同时还会作为谐波源发出谐波电能污染电网,因此,感应式电能表的计量偏差通常对这两类负载又是极不公允的。该文从理论上对非线性负载的电能计量进行了深入分析,通过电能计量对策研究和仿真分析,讨论了存在非线性负载时供用电计量的公平性和准确性问题,进而提出了电网畸变时基于基谐波分离的电能计量方案。     

浅析电能计量装置误差产生的原因及减少误差的措施

通过分析谐波对电能计量装置误差的影响,以及通过鲁棒锁相环系统和电能计量装置的比例误差校正方面,分别论述了各自消除由谐波带来的电能计量误差的实现方法。     

基于小波变换的电压中断仿真

针对稳态电能质量问题中的谐波问题进行了研究,对暂态电能质量问题中的电压中断电压扰动信号利用4种小波基进行Matlab仿真分析,利用小波变换对信号进行处理之后再结合小波模极大值原理识别电压波形中的奇异点,并比较了4种小波函数分解重构误差及对故障起始点和恢复点识别精度,为含电压中断的谐波信号分析检测提供了帮助。     

基于滑模控制的有源滤波器充电站谐波治理研究

充电站谐波治理是发展电动汽车和提高电能质量的必然要求。在建立充电站谐波源模型的基础上,利用电流误差信号作为滑模面,提出了采用等速指数趋近率的滑模控制策略,对有源滤波器主电路开关元件进行控制,实现充电站谐波电流的补偿,并通过仿真实验验证了方法的正确性和可行性。该滑模控制方法能削弱抖振现象,具有良好的动态品质,计算量少,适用于充电站有源电力滤波器的实时控制。     

基于并联型有源电力滤波器的设计

有源电力滤波器用于动态补偿和谐波抑制,可以有效改善电能质量.文章对并联型有源电力滤波器的基本结构和基本工作原理分别作了介绍和分析,并运用Matlab软件建立了仿真模型,得出了谐波补偿前后电流的仿真实验结果,最后对实验结果进行了FFT分析.     

谐波电能计量的比差与角差校正方法

分压电路、电流互感器(TA)的比例误差和电流互感器的相角误差是谐波电能计量装置误差的主要来源.本文在分析谐波电能计量的电压、电流信号采集与调理等效电路基础上,建立了谐波条件下的电能计量比差、角差的误差模型,提出了谐波电能计量的比差与角差修正方法;针对宽量程仪用电流互感器的非线性误差,通过多项式曲线拟合得到了修正模型,据此提出了选取曲线拐点作为电能计量校准点的比差、角差分段线性化校正方法,提高了全测量范围内的谐波电压、谐波电流和谐波电能计量准确度.在本文算法基础上研制的三相多功能谐波电能表的基波有功误差≤0.2%,基波无功误差≤1%,2～21次谐波电压测量误差≤2%、谐波电流测量误差≤5%、谐波相位测量误差≤5°,满足GB/T-14549-93的A类谐波测量仪器要求.     

谐波干扰下数字化高压电能计量装置误差预补偿方法

为了降低预补偿计量装置的误差,提升电能计量精度,提出了谐波干扰下数字化高压电能计量装置误差预补偿方法。分析谐波干扰下计量装置的误差,并计算谐波干扰下标准采样频率时的功率值;利用过零检测算法计算实际采样频率,获取实际采样频率时的功率值,标准采样频率时的功率值与实际采样频率时的功率值之差即为预补偿功率值,实现电能计量装置误差预补偿。实验结果表明:该方法可精准计算不同谐波次数时电能计量装置的三相功率误差;该方法补偿后的功率值与功率理论值差距较小,具备较优的功率误差预补偿效果;应用该方法后的计量装置报表数据记录精度更高。     

关于谐波下电能计量方法的研究

首先从谐波环境下电能计量的基本原理出发，分析了谐波对不同电能表计量的影响，对谐波下电能计算和电能质量分析的方法进行了讨论，设计完成新型基波电能表，以改善电能计量的准确性与合理性。     

基于谐波小波包能量熵的轴承故障实时诊断

将谐波小波包变换与信息熵相结合,从揭示故障信号能量分布的复杂程度入手,提出一种轴承故障实时诊断的新方法.对故障振动信号进行谐波小波包分解,将分解的小波系数按尺度进行排列,计算不同尺度的能量,以尺度能量为划分标准,计算故障信号的能量熵,通过能量的熵值诊断轴承故障.给出谐波小波包能量熵的轴承故障的具体诊断方法和模型.对不同...     

基于超声造影剂的低速血流多普勒测量技术

本文研究了以超声造影剂为基础的低速血流基波和谱波多普勒测量技术的基本原理,讨论了基于造影剂的多普勒方法的可测低速血流的下降问题,并建立造影基波／谐波多普勒测量实验系统,对自制白蛋白包膜超声造影剂产生的基波及谐波多普勒进行研究,并通过模拟血管血流信号,对比研究基波和谐波多普勒方法在强干扰情况下对低速血流的检测能力。研究表明：造影基波多普勒方法不能从根本上解决组织运动杂波干扰问题,而谐波多普勒技术可测     

方波脉冲电流对ZA27合金凝固组织的影响

研究了方波脉冲电流对ZA27合金凝固组织的影响。结果表明脉冲电流的波形关系到谐波的频域及能量在其频域上的分布。脉冲电流诱发凝固系统处于振荡状态,脉冲电流的谐波的频域及能量分布影响到形成临界晶核所需的原子数。团簇表面熔体的振荡状态及润湿状态,原子的扩散激活能和整体熔体对振荡频率的响应。方波脉冲电流具有丰富的谐波,其高次谐波所引起的振荡的振幅衰减较慢,因而具有较好的孕育变质作用效果。     

基于Shannon小波能量熵与FFT的电力系统谐波检测方法研究

利用小波变换的频带划分能力和小波熵对扰动信号检测能力,结合傅立叶变换准确的频域分辨能力,提出一种基于傅立叶变换及小波能量熵联合的电力系统谐波检测改进算法。分析了快速小波变换中小波混叠产生的原因,并提出解决方法。根据电力系统谐波的特点,建立谐波信号数学模型,基于该模型利用Matlab对算法进行仿真验证;利用DSP实验台,对改进算法进行实用化测试。     

精密谐波传动在三坐标测量机上的应用

重点对精密谐波传动在三坐标测量机上的应用做了介绍,结合实例,介绍了各传动部件的选取,描述了影响传动精度的几项因素。通过误差分析,明确了部件选择的精度范围及该结构实现精密传动的可能性。最后讨论了在实际工作中遇到的一些问题。     

谐波齿轮传动多目标模糊优化设计的研究

谐波齿轮传动优化设计问题本质上是一个多目标模糊优化问题，本文在传统的谐波齿轮传动优化设计的基础上，建立了谐波齿轮传动多目标模糊优化模型，并根据模糊集合原理，将其转化为传统的单目标约束优化问题，从而可用任一常规的优化算法进行求解，算例表明，模糊优化解具有优越性。     

谐波齿轮传动运动误差理论与测试技术的研究

详细地分析了谐波齿轮传动的误差源,误差源产生的运动误差及其频率,运用随机误差理论运动误差进行了综合,提出了运动误差的理论估算公式和对其频谱的分析方法。对运动误差的拍频现象产生的机理进行了详细的分析。建立了动态实时测试谐波齿轮传动运动误差及其频谱的测试系统,并进行了实测,验证了理论分析的正确性。     

带有预定时标平面四杆机构连杆轨迹的尺度综合

应用复矢量方法和Ｆｏｕｒｉｅｒ级数理论建立了在一般位置时平面四杆机构连杆轨迹生成的数学公式,对其轨迹的谐波成分进行了理论分析;讨论了连杆轨迹与连杆转角算子之间的内在联系;推导出了在基本尺寸型通过模糊识别方法确定后机构实际尺寸、连杆上点的位置和机构安装尺寸参数的理论计算公式;结合这一思想建立了带有预定时标连杆轨迹尺度综合的步骤和方法;文中最后给出了综合算例。     

渐开线谐波齿轮啮合参数的优化设计

谐波齿轮传动的侧隙对传动性能影响较大,合理地选择啮合参数直接影响到侧隙的大小.按照以获得最佳侧隙为目标,选取适当的啮合参数建立数学模型对渐开线谐波齿轮的啮合参数进行优化设计.采用复合形法求其最优解,使传动质量达到最佳.