电力系统谐波分析仪算法研究

针对谐波分析仪采用ＦＦＴ算法计算速度虽快但不能保证精度的缺点,提出了一种改进的傅里叶算法,该算法计算速度虽慢,但精度较高,能有效地克服非周期分量对谐波测量的影响。     

电力系统谐波分析仪算法研究

针对国内外采用ＦＦＴ算法的谐波分析仪所存在的缺点，提出了一种改进的傅立叶算法，它能有效地克服非周期分量对谐波测量的影响。     

基于小波分析法求解阻抗的一种新算法

提出了一种基于小波理论的阻抗计算新方法。此方法利用基函数为方波的小波函数,利用其中任意两次小波分量可以求解出感兴趣的电阻和电抗分量。给出了算法的理论推导和具体计算公式。为了简化分析,研究中采用了单相电路中电气量信号来检验该算法的有效性。在数字仿真计算中考虑了激励中有谐波存在的情况,同样也考虑了信号中含有随机噪声时的算法特性。为了便于对比,在仿真过程中也给出了由全周波富里叶算法计算出的结果。仿真结果表明,所提出的新算法比Ｆｏｕｒｉｅｒ算法有下述优点：１运算量小于全周Ｆｏｕｒｉｅｒ算法;２数据窗可灵活选择为全周波,１／２或１／４周波;３计算精度高于全周Ｆｏｕｒｉｅｒ算法。     

用于电网谐波分析的自适应整周期采样算法

分析推导了非整周期采样时ＦＦＴ泄漏误差的解析估计分式，得出了在输入信息含基波和高镒谐波分量的情况下，利用ＦＦＴ迭代计算来实现自适应整周期采样的一种新算法。仿真计算表明，该算法能有效地减少泄漏误差。     

应用UPFC控制电力网络潮流的研究

本文在分析ＵＰＦＣ的电路原理后,导出了ＵＰＦＣ的动态数学模型,提出了基于网络阻抗法的ＵＰＦＣ机网接口算法,设计了ＵＰＦＣ控制系统。应用接口算法、ＵＰＦＣ的动态数学模型以及ＵＰＦＣ控制系统对含ＵＰＦＣ的电力网络进行了仿真计算。计算结果表明接口算法和ＵＰＦＣ控制系统有效性。     

电气参数测量研究

提出了一种高性能,高精度的电参数综合测量装置方案。该装置采用了１２位高速Ａ／Ｄ转换器ＭＡＸ１９７和８０Ｃ１、９６ＫＢ为ＣＰＵ的单片机,使用ＰＬＭ语言编写的ＦＦＴ作为信号处理算法,并附于软硬件设计方案。     

一种测量电信号基波分量的快速算法

针对传统的ＤＦＴ和ＦＦＴ算法的缺陷,讨论改进的受谐波干扰的电信号基波分量快速算法。此算法较大地提高了计算效率,可用于实时控制、无功功率和谐波补偿以及功率和能量实时计算等领域。     

基于DSP控制的反馈电流采样新算法

针对一种基于ＤＳＰ芯片控制的功率因数校正器（ＰＦＣ）,提出了一种新的采样算法,它可提高基于平均电流模式控制的开关电源的抗干扰性,使用ＴＭＳ３２０Ｆ２４０芯片实现了作为变频空调输入级的２ｗＫ ＰＦＣ变频器。新型的采样算法在开关频率为３０ｋＨｚ以上时,显示了其优越性。     

智能化电流互感器误差测试仪的算法与实现

介绍了一种最新研制的电流互感器复合误差、角差、比差及谐波分析测试仪的算法与实现。它以８０８６十六位ＣＰＵ为主芯片采用了软件检零、增益自动校正、ＦＦＴ等技术。仪器具有运算速度较快，测试精度较高，使用灵活方便，功能较为完善的特点。     

几种快速确定发电机分配系数的方法

章提出几各以电网有功损耗最小为目标,快速确定不平衡有功功率在有功可调发电机间分配系数的算法;发电量转移分配系数法（ＧＳＤＦ）、广义发电量系数法（ＧＧＤＦ）和改进的功率转移分配系数法（ＭＰＴＤＦ）《这些算法本质上是一种补偿法,因而它们具有一般补偿快速的特点,且算法所用到的系数具有足够的精度,从而保证了算法的准确性。作用ＩＥＥＥ３０和ＩＥＥＥ５７系统验证了这些算法。     

一种考虑铁心磁滞特性的CVT电压补偿算法

针对CVT铁心磁滞饱和特性影响其测量准确度的问题,通过对CVT模型进行分析,发现CVT测量误差主要来自励磁电流非正弦分量引起的电容器和调节电抗器的压降。提出一种考虑铁心磁滞特性的CVT二次电压补偿算法。该算法考虑了铁心磁滞特性的影响,通过计算出CVT中分压电容器和电抗器的压降,并将其补偿到二次电压测量值来获得一次侧电压的准确值。仿真结果验证了该算法的可行性,证明该算法在稳态和故障时均能减小CVT的测量误差,明显提高CVT电压测量准确性。此外,该算法计算量较小,过程较简单,有利于提高计量或继电保护器设备的工作效率。     

局部放电在线监测中的自适应滤波方法

局部放电在线监测对保证电力变压器安全运行有重要意义,实现在线监测的关键是从强干扰中监测出微弱的放电信号。针对怎样抑制周期性干扰,文献中报道较多的是LMS自适应滤波方法,但该方法需调整参数多,对脉冲型干扰表现出不稳定性。为此,文中分别论述并比较了LMS算法和基于鲁棒RLS算法的自适应滤波方法的基本原理及实现方法。实验结果表明：鲁棒RLS算法较好地解决了LMS算法存在的问题,且能获得更高的信噪比,基本适用于局部放电在线监测。     

基于确定性测量矩阵与变阈值SAMP的超高次谐波检测算法

随着电网中采用高频电力电子器件制造的设备逐渐增多,配电网中的超高次谐波现象已经成为了一种亟需解决的新型电能质量问题。相较于传统谐波检测方法采样超高次谐波信号时产生的巨大数据量,压缩感知作为一种新型信号处理方法,在使用测量矩阵对稀疏信号进行亚采样后通过重构算法用较少的数据就能精确地恢复原始信号,有效降低了对采样端硬件的要求。提出了一种基于确定性测量矩阵与变阈值SAMP算法的压缩感知超高次谐波检测算法。首先该方法采用了一种由确定性随机序列构造的测量矩阵,这种确定性测量矩阵的结构与随机测量矩阵相比更易于传输与存储,同时具有和高斯随机矩阵相同的重构性能。其次,针对SAMP重构算法在频谱泄露时易发生稀疏度过估计的问题,提出了一种改进的变阈值SAMP算法,设置一个动态的阈值来控制算法中内积的选取,减少迭代中的误选。改进算法提高了超高次谐波检测的精度,降低了因频谱泄露和噪声造成的误差且更容易硬件实现。最后,通过仿真和实测结果证明了改进算法的准确性和有效性。     

基于正交变换与置信域的量测方差估计与权重设置算法

在状态估计实际应用中,量测方差获取和权重设置存在一定的困难。伴随状态估计运算量越来越繁重,现有量测方差估计算法的收敛性无法得到保证。为此提出了一种基于正交变换与置信域的量测方差估计和权重设置算法。利用正交变换降低迭代系数矩阵条件数,提高量测方差估计的数值稳定性;根据正交变换的化简结果,结合拉格朗日乘子法,建立新的量测方差估计模型;对于迭代过程的中间数据,采用置信域作为目标函数的约束,确保每次估计结果落在置信区间内;最后,通过IEEE 14/30/118标准系统算例证明了该算法的有效性。     

基于相量测量与能量分析的在线失稳预警

在全网主要厂站设置相量测量单元,以及中调与各主要厂站间的高速通信可往返的环境下,运用实测、预测事故时轨线与能量分析相结合的方法可使在线暂态稳定分析实现超实时计算,以便有足够的“可用反应时间”用于失稳预警或就地控制。对于事故时轨线实时测量中的发电机相角预测算法,采用“当前”统计模型的自适应跟踪算法。运用基于稳定域边界的主导不稳定平衡点方法计算临界能量及稳定裕度,以便判别失稳与否。在经典模型下对简化的华东17机60节点进行仿真,系统仿真结果表明所提算法是可行的。     

基于改进DFT的电力系统同步相量测量算法研究

离散傅里叶变换(DFT)在相同条件下,具有运算效率高、易于嵌入等优点,被广泛应用于电力系统同步相量测量中。但由于非同步采样及频域离散化问题的存在,DFT在进行相量测量时会出现频谱泄露和栅栏效应,使得计算结果产生误差。针对这一问题,推导了DFT在非同步采样情况的相角误差方程,利用相角差对信号频率进行跟踪测量,得到精度较高的频率值。据此,提出了基于改进DFT的同步相量测量方法,利用跟踪所得频率将DFT结果分为整数部分和分数部分,并通过等效替换对分数部分进行了修正。经仿真实验证明,该方法具备较高的抗干扰能力和测量精度,整体效果较传统算法有了很大的提升。在此基础上,利用TMS320F2812设计了一个同步相量测量装置(PMU)硬件系统,通过该系统实现了频率、幅值和相角的准确测量。     

EDGE-8PSK的精确EVM测量算法

针对GSM/GPRS/EDGE测试系统中EDGE-8PSK的EVM测量算法复杂、硬件实现困难且测试结果精度不高的问题,提出了一种快速、易实现、高精度的EDGE-8PSK EVM测量算法,包括用于消除ISI的ISI滤波算法、用于符号同步的最小均方差算法、用于估计频偏的最小相差平均算法。通过在TI DSP上实现和测量EDGE终端8-PSK的EVM指标,并与国外仪器EDGE-8PSK指标测量结果进行比较,比较结果表明,该算法测量的EDGE-8PSK EVM指标精度已达到国外仪器测试水平。该EVM测量算法的DSP实现已在GSM/GPRS/EDGE综合测试仪中得到应用,并取得良好的测试效果。     

用于金属板图像分割的自适应阈值算法

针对生产线上金属板表面光照不均匀和白、灰细颗粒相间的特点,将一维、二维Wellner自适应阈值算法应用到这种场景,并结合高斯加权距离,将算法推广,提出了一种针对金属板表面图像分割的高斯加权自适应分割算法.该方法首先通过计算区域内像素间的高斯加权距离,形成一张加权距离图,然后利用Wellner的“中心-周围比较思想”直接求算二值图像.最后对实际产线上采集的图片进行了实验,将二维otsu算法、均匀性度量算法、一维、二维Wellner自适应算法和最后改进的算法在分割效果进行比较.实验结果表明,相对于其他算法,最后应用的算法在分割效果上具有明显的优势.     

变电站接地电阻测量方法

介绍了几种测量变电站接地电阻的方法,分析了其优缺点,在其基础上提出了一种基于Silicon Labs公司的单片机芯片C8051F410的变频法接地电阻测量的设计方法。针对变频法测量中的变频电源测量频率选择问题,提出了基于功率谱分析的算法并利用C语言实现,解决了接地电阻测量中的工频干扰问题。     

基于红外半球摄影的无线叶面积指数传感器设计

叶面积指数（leaf area index, LAI)是研究林地生态系统和植被冠层结构的重要参量,高效、准确地测量LAI是森林资源清查工程中的一项重要工作。传统的LAI测量方式需要人工手持仪器至现场测量,费时费力,近年来随着物联网技术的发展,利用无线传感节点测量LAI的技术逐渐走向成熟,但仍有部分问题亟需解决。本文提出了一种基于红外半球摄影（digital infrared hemispherical photography, DIHP）的LAI测量方法,设计了针对红外摄影颜色空间的自适应分割算法,并部署在边缘计算平台“树莓派”上,解决了传统半球摄影法（digital hemispherical photography, DHP）容易受环境干扰的问题。所设计的传感节点测量值与手持式植被冠层分析仪HM-G20比较相关性显著,R值达到了0.99691,平均测量准确度可达93.57%,比DHP方式提高了13.85%。该DIHP节点运行功耗较低,满足林业物联网长期实地部署的要求,具有极大的应用前景。