电能质量监测装置全自动校准系统设计与应用

针对电能质量监测装置手动校准过程中存在的耗时长、易引入人为误差等问题,设计了一种电能质量监测装置全自动校准系统,通过采用校准方案模板和报告模板、内置可扩展规约库、自动控制标准源输出、自动计算误差和不确定度等方法,可实现对电能质量监测装置校准过程的全自动控制。实际应用表明电能质量监测装置全自动校准系统操作简单,校准时间短,尤其适用于对电能质量监测装置的批量集中检测和校准。     

电能质量监测装置中数据采集模块的设计与实现

根据高精度电能质量监测装置的实际应用需要,对比分析了交流采样中软件同步采样与硬件同步采样对前端信号精度的影响。采用硬件同步采样技术,设计了电能质量监测装置数据采集模块。给出了基于AD I公司的AD7656的数据采集模块的设计电路,以满足实际应用中电能质量监测装置对前端信号精度的要求。该模块已应用于实际监测装置中,并获得了良好的效果。     

基于高精度采集卡的电子式互感器校验系统设计

提出了以高精度PCI-4462数据采集卡实现校验系统标准互感器数据采集及电子式互感器模拟输出信号采集,以PCI数据同步卡发出的同一光电脉冲信号实现校验系统的同步采样, 采用先进的数字滤波器技术和基于汉宁窗插值的FFT改进算法实现被测信号的精确计算比较,基于LabVIEW虚拟仪器技术软件的人机界面和自适应IEC61850 9-1/9-2通信设计,能兼顾对数字输出和模拟输出的电子式电压/电流互感器进行校准。系统试验表明该校验系统可以满足校验0.2级精度等级的电子式互感器校验要求。     

基于高精度采集卡的电子式互感器校验系统设计

提出了以高精度PCI-4462数据采集卡实现校验系统标准互感器数据采集及电子式互感器模拟输出信号采集,以PCI数据同步卡发出的同一光电脉冲信号实现校验系统的同步采样,采用先进的数字滤波器技术和基于汉宁窗插值的FFT改进算法实现被测信号的精确计算比较,基于LabVIEW虚拟仪器技术软件的人机界面和自适应IEC61850 9-1/9-2通信设计,能兼顾对数字输出和模拟输出的电子式电压/电流互感器进行校准.系统试验表明该校验系统可以满足校验0.2级精度等级的电子式互感器校验要求.     

基于嵌入式的继电保护装置插件测试系统研究

针对现有继电保护装置插件测试系统采样校准精度低、测试信息管理混乱等问题,通过对插件采样过程和应用方案进行研究,提出了利用辅助插件进行精度校准的解决方案。采用具有更高采样精度的插件作为辅助插件和待测插件,通过硬件秒脉冲(Pulse Per Second, PPS)对施加的外部标准源进行同步采样,并精确计算出待测插件的增益、角差和零漂系数。经测试、校准后的待测插件,精度满足继电保护应用要求,且具备开关量输入、输出及通信等接口测试功能。     

电子式互感器数字输出校验系统的研究

电子式互感器数字输出校验系统一般采取构建标准信号通道且数字化技术,同步接收被校验互感器合并单元的数字输出,再进行两路信号误差计算的方法。本文针对影响校验系统精度的主要因素进行了详细分析,研究了一种基于PCI高精度采集卡的数字输出电子式互感器校验系统。该系统采用24位A/D保证了标准通道采集单元的精度和动态范围,通过路由采样时基的同步方法将同步误差控制在纳秒级,加二阶汉宁卷积窗的误差修正算法有效抑制频率波动及间谐波干扰的影响。在国家电网武汉高压研究院进行了该系统的误差校准,结果表明该系统具有0.05级以上的精度,并已在现场校验中实际应用。     

城市配电网动态电能质量检测装置

提供一种动态电能质量检测装置,该装置包括信号同步采样模块、信号调理模块、硬件锁相环模块、FPGA逻辑计算模块、ARM主处理器模块和人机界面显示模块;信号同步采样模块输入端接入三相电网电流/电压,输出端分别与信号调理模块和硬件锁相环模块连接,硬件锁相环模块输出端与信号调理模块连接,FPGA逻辑计算模块的输入端与信号调理模块连接,输出端与ARM主处理器模块相互连接,人机界面显示模块与ARM主处理器模块相互连接。该装置采用FPGA+ARM结构,其处理速度较快、计算精度高,且硬件结构简单,能够快速精准地实现对电能质量动态监测。     

关口电能计量装置在线校验及故障诊断采集前置装置设计

对关口电能计量装置的远程校验和在线诊断,传统上存在一些难以解决的问题。文中介绍一种关口电能计量装置远程校验及在线故障诊断采集前置装置设计方法,采用GPS同步采样和无线通信技术的高精度采样电路设计获取现场电压电流时域波形数据,通过Wi Fi模块构成的无线通信网络上传到主站服务器,利用主站服务器强大的计算能力、电能校验算法、故障诊断统计模型算法实现对大量分散在各处关口电能表的自动远程校验、故障诊断及运行状态监测,可有效提升关口电能计量装置的远程校验、在线诊断及监督管理水平。     

电力谐波云监测系统电能质量检测模块研制∗

为满足谐波监测与谐波源定位的需要,提出了一种电力谐波云监测系统方案.基于A M 4377系统设计了电能质量检测装置,介绍了其硬件实现和基于瞬时无功理论的谐波检测算法.利用芯片内部的捕陷功能实现了精确测频与同步采样,提高了测量精度.利用无线网络将监测点的电能参数与谐波数据上传至云端分析系统,能够实现电网中多个监测点的高速同步谐波信号采集与分析.     

电能质量监测装置数据采集模块设计与应用

根据高精度电能质量监测装置的实际应用需要,探讨了高精度电能监测装置数据采集模块的硬件整体设计思路,并着重介绍了前端数据采集模块的同步采样技术、信号调理、滤波和A/D接口电路等.并对其功能、特点及设计开发思路做了阐述.文章最后给出了基于TI的ADS8364的数据采集模块的设计电路.以满足电能质量测量对前端信号精度的要求.     

PMU检定装置的研制

采用数字频率合成技术,以GPS-1PPS为同步信号,合成频率相位基准信号;采用基于DSP的直接数字频率(DDS)合成技术,合成与GPS秒脉冲同步的标准信号源,将功率放大、输出回路、采样、数字PID和嵌入式计算机一起组成了PUM的检定装置.     

基于正序电压变化量的故障电压暂降源定位算法

随着越来越多敏感负荷接入电网,由电压暂降问题直接及间接带来的经济损失日趋严重。在各类电压暂降中,故障引发的电压暂降占比最大,对其进行准确定位是高效治理电网故障的必要前提。文中针对故障型暂降源提出一种基于正序电压变化量的定位方法,基于发生故障时各监测点的正序电压分布特性,建立监测点信息库和各支路故障距离定位模型;然后基于马氏距离与Pearson相关系数定义相似度指标,利用信息库匹配的方法对故障所在支路进行初选;最后采用遗传算法对最优故障距离目标函数进行寻优,定位故障源。利用IEEE 14节点仿真系统对所提方法的有效性与准确性进行了验证。     

基于直觉模糊粗糙集相似度的电压暂降源定位方法

为明确电压暂降责任,协调缓解纠纷,以进行故障检测、诊断及制定缓和措施,有必要对电压暂降源进行定位。现提出一种基于直觉模糊粗糙集的电压暂降源定位方法。该方法根据系统的网络拓扑结构及参数形成节点阻抗矩阵,基于节点阻抗矩阵计算不同线路故障时各监测点的正序电压,建立电压暂降特征信息数据库。利用电能质量监测装置采集的量测信息构造各线路的直觉模糊粗糙集和直觉模糊粗糙正理想集,计算其相似度,将相似度最大值所对应的线路判定为故障线路。在IEEE30节点标准测试系统进行数字仿真,验证了该方法的有效性和准确性。方法物理意义明确,编程简单,可应用于工程实践。     

高压电能表校验装置电流档位控制器设计

高压电能表校验装置具有输出高电压、大电流的能力,为了检定与校验不同电流规格的高压电能表,需要输出符合检定规程的电流。目前大部分校验装置需要在停机且断电状态下由操作人员手动改变升流器或电流互感器的档位接线,以输出满足精度要求的电流值。文中提出了一种在装置内部高、低压侧电流档位智能切换的自动控制器,并详细介绍了其工作原理和软硬件设计。该控制器以多个磁保持继电器同步切换为基础,在校验装置不停机的情况下,可以控制连续输出最大允许电流之内的任意值,有效提高了自动校验时的安全性、可靠性和快速性。     

交流采样测量装置实时误差监测系统的开发及应用

针对传统交流采样测量装置的校验方式存在带电作业易形成安全事故、现场检验周期长、现场校验工作量大、在检测周期不能及时发现故障等问题,设计开发了交流采样测量装置实时误差监测系统.该系统利用计算机和网络技术控制回路切换装置,对变电站内的多个回路进行循环检测校验,被校验线路切换到标准表输入回路后,用控制标准表进行测量,并获取实时标准测量数据,包括电压、电流、功率、功率因数、频率以及相位等,将标准表采集的实时测量数据与交流采样测量装置测量的被校验线路的电参数测量数据进行比较,记录误差计算值,实现被校验回路交流采样测量装置实时误差监测.该监测系统安装于内蒙古呼和浩特供电局武川农电局220 kV变电站.经过近两年的运行证明,监测系统实现了在线实时误差监测,提高了工作效率和校验的准确性、实时性.     

峰值功率分析仪中精密校准源的误差分析

精密校准源是基于二极管检波方式的峰值功率分析仪进行功率测量时的溯源标准,因此要求具有很高的功率准确度。本文针对影响精密校准源功率输出准确度的误差进行了分析,通过对这些误差的修正,使校准源的功率输出在大动态范围内具有了极高的准确度,应用于某峰值功率分析仪中,取得了很好的效果。     

经电子互感器接入静止式电能表的检定方法

随着小模拟量电压信号电子互感器的推广应用,需要对与其配套的经电子互感器接入的静止式电能表进行检定试验。此类电能表与传统电磁式互感器的电能表在输入信号、检定方式等方面存在不同,检定设备及方法也有变化。由于没有相应的检定设备,需利用传统的三相电能表的标准检定装置,结合标准信号转换装置进行电能表准确度试验,同时检定项目增加小模拟量电压信号的阻抗匹配测试。论文介绍的检定方法,为推广经电子互感器接入的静止式电能表在电子互感器计量系统中的应用,提供了重要的检定方法和依据。     

电力系统数字信号检测校准装置的研究与实现

随着智能变电站的大规模建设推广，数字化设备及测试仪的应用越来越多，电力系统数字信号准确度的检测校准成为必需环节。目前，电力系统数字信号准确度测试方法不统一，测试系统针对性不强、便利性不足、不确定性高，影响了检测校准的效率和质量，不利于数字化设备在智能变电站的推广应用和长期质量安全。为解决这一问题，研究和实现了一种电力系统数字信号检测校准装置。从理论值、时标和算法溯源三方面，实现电力系统数字信号准确度全性能指标检测校准。试验及工程验证表明，研究成果的功能和抗干扰性满足标准要求和应用需求，提升了电力系统数字信号检测校准的效率和质量。     

继电保护测试仪时间测量精度检测校准装置研制及性能分析

为推进智能变电站建设,针对继电保护测试仪时间测量精度缺少验证手段导致的保护测控等关键二次设备应用和推广受影响的问题,研制了一种针对继电保护测试仪时间测量精度开展检测校准的装置。首先,分析现有方法的弊端,提出继电保护测试仪时间测量精度检测校准的整体思路,明确设计方案。其次,利用输入数据精确时间标定和精准时间的输出控制技术,实现SV、GOOSE和硬接点信号的高精度采集和输出。最后,基于动作事件生成及精确时间戳实现电力系统常见动作时间的高精度、宽量程模拟,作为继电保护测试仪测量的基准误差。试验及工程验证结果表明,新研制装置的时标精度、动作时间模拟和抗干扰能力满足标准要求和应用需求,有效解决了继电保护测试仪时间测量精度无法检测校准的行业难题,提高了检测校准能力和效率。