曲线拟合在电气测量中的应用

导出了工频电压参数测量中非同步采样时电压、电流、有功功率、无功功率和功率因数的准确公式，解决了工频信号频率变化时采样测量精度降低的问题，并且引入了曲线拟合的思想，在计算较简单的情况下，有效的提高了测量精度。     

基于无锁相环的电容电流测量精度的研究

阐述了电容电流对煤矿电网的危害,介绍了多种电容电流测量方法,尤其突出了较多的是注入信号法。在使用注入信号法计算电容电流的时候,往往因忽略了不平衡电压的存在。这样使得基于注入信号法的对地电容电流测量结果会产生较大的测量误差。为了提高测量精度,消除不平衡电压的影响,提出了无锁相环的滤波方法,使用标准的正弦信号、余弦信号替代了锁相环的滤波方法。并在MATLAB中进行的仿真,论证了该方法能够准确滤除工频信号,提高电容电流的测量精度。     

基于CS5451A跟踪频率采样的低压配变监控单元设计

介绍了A/D转换器CS5451A的性能,用CS5451A与TMS320F2812组成了集谐波分析、动态无功补偿及配变实时监测功能一体化的低压配变监控单元。CS5451A用来测量低压配变三相电压和三相电流,引入现场可编程门阵列(FPGA)实时采集处理电压信号的周期,按照64点等间隔采样需要自动分频供给CS5451A准确的工作时钟,在工频45～55 Hz范围内实现跟踪频率采样,调用基2快速傅里叶变换(FFT)汇编语言程序进行计算,算出1～31次电压、电流的谐波分量,再利用DSP的数据处理能力完成进一步的计算、分析和处理。     

交流采样的误差分析与补偿

导出了工频电参数测量中非同步采样时电压、充和功率的准确误差公式,解决了工频信号频率变化时采样精度降低的问题,并提出了误差补偿措施。仿真结果表明,上述措施计算简单,有效地提高了测量精度。     

基于扩展卡尔曼滤波的同步相量测量数据计算

同步相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)对硬件滤波后采样得到的离散数据仍然存在一些随机噪声信号,会影响同步相量测量计算精度。因此,针对PMU信号采集系统提出了一种扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)方法实现对三相电压和电流正弦信号的实时状态估计,以提高动态相量信号的计算精度。首先,建立了考虑幅值和相位为时变情况的电力系统三相正弦信号的状态空间模型,然后给出了同步相量数据的动态EKF计算方法和步骤,最后,在MATLAB平台上进行仿真分析,验证了动态EKF滤波方法的有效性。     

电能表中电气参数准确测量算法

提出了基于快速傅里叶变换的有功电能和无功电能的高准确度算法。在一个周波内对某相电压和电流信号进行 5 12点采样 ,利用快速傅里叶算法准确计算出系统的基波频率 ,再以测量出的准确的基波频率的实际值来采样三相电压和电流信号 ,从而使电能的测量精度大大提高     

基于STM32与Labview的电参数测量系统设计

为解决传统电参数测量仪智能化程度低和数据无法分析、存储等问题,应用STM32和Labview软件设计工频电参数测量系统,实现电压、电流、相位、频率、无功功率、有功功率以及功率因数等参数的测量及分析。采用高精度三相电能测量集成芯片ATT7022E对三相电参数进行采样,运用STM32 I/O模拟SPI方式驱动ATT7022E获取电参数测量数据,通过串口数据传输到Labview并对采集数据进行处理。结果表明,系统具有智能化程度高、使用方便、易于维护等优点。     

智能电参数测控系统的设计

基于ATmega 16 ,GPRS/GSM ,锁相倍频技术、电力参数测量算法、无功功率动态补偿算法提出了集电能参数遥测、遥控、无功补偿于一体的测控系统设计方案.系统通过ADS7864芯片对三相电压、电流信号进行同步采样,在对采样信号进行复序列离散傅里叶变换(DFT)处理后,即可计算出有功、无功、功率因数等电参量,并据此...     

北京无线电技术研究所 BY199×系列工频参数测量仪器(一)——介绍0.05级工频电压表和电流表

在我所成功地研制了单、三相及各种规格和模式的BY246×系列电能表之后,又研制出“BY1992工频数字电压表”和“BY1993工频数字电流表”用以直接测量工频信号电压、电流及作为校验指针式电压表和电流表的标准表。     

PZ系列可编程序智能电力仪表推出

上海安科瑞电气有限公司推出PZ系列可编程序智能电力仪表,其采用交流采样技术,能分别测量电网中的单、三相电流,电压、功率、频率或电能等电参数,可任意设置倍率。     

换流站高压电容器组不平衡电流测量方法及装置研发

换流站高压电容器组不平衡电流现场测试受复杂电磁场干扰比较严重,而且试验过程中不平衡电流很小,难以直接准确测量。提出一种全新的测量方法,将高频低压交流信号施加于电容器组,通过采集桥臂不平衡电压并采用二阶高通滤波器滤除工频干扰,根据电容器组等效阻抗,计算出不平衡电流值。给出测量装置的实现原理并从电源纹波干扰、工频干扰、放电干扰、器件热噪声干扰等方面采取措施,实现精准测试。现场测试结果表明,新方法理论思路正确,不平衡电流值测量准确。     

补偿电网阻尼率及脱谐度研究

随着自动调谐式消弧线圈的广泛应用 ,许多配电网变成了补偿电网 ,而阻尼率和脱谐度是补偿电网的 2个重要参数。文章从中性点位移电压、三相电压不平衡和残流的有功分量、无功分量等分析了阻尼率和脱谐度对补偿电网运行特性的影响 ,认为 :采用非线性电阻将增大残流的有功分量 ,不利于电弧的熄灭 ;在保证残流小于规程允许的范围内 ,适当增大脱谐度 ,可改善三相电压不平衡度 ,有利于补偿电网的运行。     

A new control approach to three-phase active filter for harmonicsand reactive power compensation

This paper deals with a new control scheme for a parallel 3-phase active filter to eliminate harmonics and to compensate the reactive power of the nonlinear loads. A 3-phase voltage source inverter bridge with a DC bus capacitor is used as an active filter (AF). A hysteresis based carrierless PWM current control is employed to derive the switching signals to the AF. Source reference currents are derived using load currents, DC bus voltage and source voltage. The command currents of the AF are derived using source reference and load currents. A 3-phase diode rectifier with capacitive loading is employed as the nonlinear load. The AF is found effective to meet IEEE-519 standard recommendations on the harmonics level     

非线性电力系统中对称分量法的应用

运用对称分量法原理对经过Furrier变换后的三相不对称,非正弦电压和三相线性不平衡负载电流进行分解,并与其他功率理论方法如电流物理份量法和瞬时无功功率理论对系统的功率现象和定义进行分析和比较.通过比较可见在频域上,对于线性负载系统,应用对称分量法对所有三相四线电压不对称,负载不平衡的线性系统的分解与定义较其他的功率方...     

基于Hanning卷积窗的DFT介质损耗角测量算法

在高压电气设备介质损耗角在线监测中,DFT算法用于介质损耗角(介损角)测量时,系统频率的波动所造成的非同步采样将会产生泄露效应,从而会影响介损角测量精度。文章详细地分析了DFT算法非同步采样造成的泄露效应,提出了一种基于Hanning卷积窗的DFT介质损耗角测量算法。该算法采用Hanning卷积窗对电流和电压信号进行加权,利用频谱相位差校正法进行频谱校正以获得基波相位,根据电流与电压的基波相位差计算出介损角。通过仿真给出了该算法在电压频率波动和白噪声变化时计算所得介损角的变化情况,通过分析验证了该算法的有效性。     

电网调度自动化系统中计算机对其供电质量的要求

从电压波动、频率波动、波形失真等方面分析了影响电网调度自动化系统中计算机供电质量好坏的因素,阐述了瞬变浪涌下跌、瞬变脉冲(又称电压闪变)、瞬时停电及三相不平衡给计算机电源带来的影响,导致计算机运算错误或破坏存储的数据和程序.提出了改善电源质量的相应措施:采用隔离变压器可隔离电网上的瞬变干扰,达到电磁屏蔽的作用;加装滤波器可衰减来自电网的电磁干扰和射频干扰;系统配置稳压器和电力专用在线式不间断电源(UPS)等可减少电源系统中的浪涌、噪声、电压下跌等现象.     

三相电容器组试验中的电源滤波回路

由于变压器空载电压中存在大量以3次谐波为主的谐波分量,难以满足三相电容器组试验对于电源质量的要求,因此,如何提高试验回路的电源质量是一个值得研究的问题.笔者结合实际试验数据从理论上分析了致使电压波形畸变的原因,并依据分析的原因结合试验回路的特殊性提出了使用电阻滤波回路抑制谐波的方法,实际试验结果表明滤波效果明显,并且电...     

不换位输电线路产生的不对称问题及解决方法

在线路负荷较轻或系统黑启动的初始阶段,由不换位超高压输电线路参数不对称产生的负序电流可能导致发电机负序保护动作,引起发电机跳闸或阻止发电机并网运行而造成大面积停电,或损坏系统中的一些用电设备.文章利用三相潮流计算程序对不同输送功率和不同线路长度情况下的由输电线路参数不对称引起的负序电压和电流进行了计算和分析,并对通过合理设置线路串补元件及线路两端无源无功补偿元件参数来减小负序分量的方法的可行性进行了探讨.计算分析结果表明,该方法能够有效抑制由线路参数不对称产生的负序电流和电压.     

新型高压直流输电系统接入三相不平衡电网分析

新型高压直流输电系统接入三相电压不平衡电网时会遇到直流电容电压出现2倍工频纹波的问题,从而导致换流器性能下降,影响整个系统的正常运行。若只考虑基波电动势,使用对称分量法可以将不平衡电压分解成对称的正序和负序2部分,而这2部分平衡且相互独立。换流器d、q轴分量是直流正序分量与2次交流谐波的负序分量之和,参考在电压平衡情况下的数学模型,可以得到三相电压不平衡情况下电压源型换流器在两相同步旋转坐标系下的数学模型,这个数学模型包含正序和负序2个部分。由三相输入的复功率可知,有功功率包含2次余弦和正弦部分,通过正序电流和负序电流分别独立控制的双电流闭环控制方法使其为零,从理论上就可以消除直流电容电压的2次纹波。利用电力系统仿真软件Matlab/Simulink对系统进行仿真,结果表明,双电流闭环的控制方法可消除直流电压的纹波,保证了新型高压直流输电系统在电压不平衡的情况下仍然具有良好的性能。     

电网不平衡工况下模块化多电平矩阵变换器控制策略

模块化多电平矩阵变换器(modular multilevel matrix converter,M3C)是一种可直接实现交交功率变换的新型高压大功率拓扑,在低频输电、大功率异步电机调速及低频海上风电送出等领域具有应用前景。由于2种频率的功率耦合作用,M3C桥臂电容电压在电网电压不对称时容易失稳。为此,文中首先对不平衡输入工况下M3C桥臂功率进行了计算,推导并总结了2种不同功率平衡方法下桥臂间的功率分配规律。在此基础上,研究低频环流对桥臂功率的影响,在保证系统总有功功率平衡的前提下,提出基于低频环流的M3C桥臂电容电压平衡控制策略,避免了网侧负序电流的引入;在不平衡工况下,通过桥臂电容电压闭环控制和功率直接补偿实现电容电压的快速平衡。所构造的低频环流仅在换流器内部流动,不影响M3C输入输出侧的解耦运行。最后在MATLAB中搭建了220 kV/400 MW M3C系统模型,验证了所提控制策略的有效性。