测量介质损耗因数的加窗免插值DFT算法

介质损耗因数是绝缘状况在线监测的重要参数,基于加窗插值FFT(快速傅里叶变换)的谐波分析法是测量介质损耗因数常用算法,但算法较复杂,运算量大,对硬件要求高.为了减少运算量,提出了一种免插值算法,该算法只计算出电压、电流基波频点附近的一根谱线,进而分析出介损角,无需插值校正,从而简化了算法设计.通过仿真和实验表明该算法运算量小、实现容易、精度高、满足电力设备介质损耗因数在线监测的要求.     

测量主变绕组介质损耗因数时应注意的问题

通过对测量变压器各绕组tanδ的分析,阐明了在进行变压器介质损耗测试中普遍存在的问题,提出了合理的测量方法,对提高该试验项目的有效性具有实际意义。     

现代介质损耗测量技术分析

随着电子技术的发展,涌现出许多新型的自动介损测量仪,它们采用与传统测量方法有很大区别的"现代介质损耗测量技术",其主要由电源,高压端信号取样隔离和介质损耗测量的信号变换处理部分组成,并展开探讨.     

频谱泄漏抑制与改进介损角测量算法研究

研究分析了非同步采样时频谱泄漏和栅栏效应对介损角测量误差的影响,提出了一种基于Hanning自卷积窗的改进FFT介损角测量算法.首先采用Hanning自卷积窗对电压电流信号加权,然后利用离散频谱插值算法和多项式拟合方法进行离散频谱校正,获得基波相位角,最后根据电压、电流基波相位差实现介损角测量.在非同步采样时,本文算法只需用4阶Hanning自卷积窗进行加权即可充分抑制频谱泄漏的影响,基于改进FFT的介损角插值计算式具有运算量小,易于实现的特点.基波频率波动、采样频率变化、白噪声影响、谐波变化等情况下的介损角仿真测量实验结果和实验室条件下的实际测量结果验证了本文算法的准确性和有效性.     

梳状滤波器在介质损耗变频测量中的应用研究

针对介质损耗角tanδ变频测量中遇到的谐波干扰,采用梳状陷波器进行滤除。仿真结果表明,该方法能够有效地抑制谐波干扰,有利于提高测量精度。     

数字化介质损耗测量系统的研制

针对传统的介质损耗测量方法自动化程度低、工作量大且操作复杂的问题,以电子技术和PC技术为基础,设计开发了数字化、自动化介质损耗测量系统。该测量系统可以工作于两种模式,具有配置灵活、自动校准、自动量程等特点,可实现介质损耗角正切的快速测量、数据储存与分析、各种报表输出等功能。通过现场测试,并对数据进行分析,表明该测量系统抗干扰能力强,测量结果准确。     

基于DSP的绝缘油介质损耗数字测量系统研究与实现

介绍基于傅立叶变换谐波分析法测量绝缘油介质损耗的数字测量系统,给出了系统原理框图、部分硬件电路和软件流程图.     

基于双窗全相位FFT双谱线校正电力谐波分析

基于快速傅里叶变换的电力谐波分析在非同步采样情况下存在频谱泄露,影响测量精度。为抑制频谱泄露对谐波分析的影响,分析对比了双窗全相位FFT与传统加窗FFT在抑制频谱泄露方面的特点,并通过计算证明了双窗全相位FFT在电力谐波分析中的独特优势。针对全相位频谱分析通常采用的时移相位差法存在计算量大、实时性差及存在相位模糊现象等不足,提出了一种基于双窗全相位FFT双谱线校正的谐波分析算法,利用基波频点附近的两条谱线幅值计算基波频率,进而推导了简洁实用的谐波幅值校正公式。该算法实现方便,且实时性优于相位差法。通过与传统加Hanning窗、Nuttall窗插值FFT的仿真对比验证了新算法具有更高精度,基于该算法的实验结果也验证了算法的有效性。     

基于虚拟仪器的电容型设备介质损耗在线测试仪

针对电容型电气设备介质损耗在线检测问题，根据虚拟仪器解决方案，利用小波变换—相关分析这一新的信号分析方法，采用NI公司的CVI虚拟仪器软件开发工具，配以相应的硬件模块，开发出新颖的虚拟仪器测试系统，提高了测试的精确度和测试效率。     

基于Kaiser窗双谱线插值FFT的谐波分析方法

为进一步减少加窗插值FFT的频谱泄漏和栅栏效应,提出了基于Kaiser窗的双谱线插值FFT的电力谐波分析方法,运用多项式拟合求出了实用的插值修正算式,推导了信号基波与各次谐波频率、幅值、初相角的计算式。仿真结果表明,Kaiser窗函数设计实现灵活、抑制频谱泄漏效果好,基于Kaiser窗的双谱线插值FFT方法能有效克服基波频率波动与白噪声对谐波分析的影响,在非整数周期截断条件下,对含21次谐波信号的频率计算相对误差仅为1.4×10%,幅值计算相对误差≤0.002%,初相位计算相对误差≤0.0001%,三相谐波电能计量应用实践证明了该方法的正确性。     

基于六项余弦窗函数插值FFT的谐波分析方法

在分析电网谐波时,很难实现同步采样和整周期截断,因此采用傅里叶方法必然存在频谱泄露和栅栏效应。加窗插值FFT算法是减小频谱泄露和栅栏效应的有效方法。为减小长范围泄露,将六项余弦窗函数应用于电力系统谐波分析,并且推导出了谐波参数的插值修正公式,其插值系数具有简单的显示表达式,计算量小。对该算法与Hanning窗和Blackman-Harris窗插值FFT算法进行了Matlab仿真对比研究,验证了该算法具有更高的分析精度。对微波炉电流实测数据的分析结果进一步验证了所提算法的有效性。     

基于泄漏对消的电力谐波相角高精度估计算法

采用快速傅里叶变换(FFT)进行电力系统谐波分析时,受频谱泄漏和栅栏效应的影响,相角估计误差往往较大.为减小这类误差,提出一种基于频谱泄漏对消的谐波相角高精度估计算法,结合余弦组合窗时域和频域特性,综合考虑长、短范围频谱泄漏的影响,推导了基于余弦组合窗的插值FFT谐波相角计算式.该算法首先运用基于余弦组合窗的插值FFT方法获得频率偏差估计值,然后采用离散频谱泄漏对消方法进行信号谐波相角估计,实现简单,准确度高.非同步采样情况下,采用典型余弦组合窗(Hanning、Blackman、Blackman-Harris、Rife-Vincent(I)、Nuttall等)进行信号谐波相角估计的仿真实验与应用验证了本文算法的准确性和有效性.     

基于LabWindows/CVI的列车逆变电源分析仪的设计

本文基于插值快速傅里叶变换原理，改进了一种基于汉宁（Hanning）窗的三谱线估计插值方法；采用传感器采样的线性拟合算法和频率跟踪技术动态调整采样频率方案，设计出了一款基于Labwindows／CVI的列车逆变电源分析仪，成功用于电力谐波分析，提高了系统的分析精度，仿真实验和测试结果表明这种全局修正的插值快速傅里叶变换算法是成功的。     

基于虚拟仪器的平方检测法电压闪变测量实现

电压闪变已成为电力系统的重要污染,为实现闪变测量,简化了IEC推荐的平方检测法电压闪变测量过程,提出并建立了一种计算量小的基于Blackman窗插值FFr的平方检测法电压闪变测量算法,通过对离散的电压均方根值进行加窗插值FFT分解,求得电压均方根值的离散频谱数列U∫(j),对U∫(j)进行视感度加权处理,得到电压均方根值数列对应的瞬时闪变量p,进一步统计排序求得短时间闪变值Pst和长时间闪变值P(u).仿真实验验证了算法的可行性和准确性,在此基础上研制了基于虚拟仪器的电压闪变测量仪,给出了仪器构成与主框图程序,检验与运行证明了仪器的准确性.     

A novelty digital algorithm for online measurement of dielectric loss factor of electronic transformers

There are many inherent performance limitations using traditional algorithms for online measurement of dielectric loss factor including synchronous sampling, no interharmonics and power system frequency must be invariable. In a non-stationary signal environment where power frequency fluctuation and interharmonic components exist, there is no guarantee of measurement accuracy by using traditional methods. The paper proposed a high-accuracy digital algorithm for online measurement of dielectric loss factor of electronic transformers. Theoretical basis of the new algorithm is based on a new data processing procedure including data truncation and data addition which compensates phase distortion as a result of the spectrum of addition data contains offsets. The algorithm can accurately extract the fundamental signal and calculate dielectric loss factor. Measured results from simulations and practical engineering projects show that the new algorithm has good application feasibility without being affected by the limitations rendered above.     

基于改进平方检测和新型K-N互卷积窗的闪变参数检测

传统的数字式闪变仪研制主要根据IEC闪变测量原理将各环节的模拟滤波器转换为数字滤波器来实现,但数字滤波器的效果受限于采样频率和变换方法的选取。提出利用解析模式分解改进传统平方检测法的滤波环节,准确提取电压闪变包络信号,构建新型K-N互卷积窗函数,推导基于新型K-N互卷积窗三谱线插值修正算法,据此提出基于改进平方检测法和新型KN互卷积窗的闪变参数检测方法,开发基于虚拟仪器的闪变参数检测平台。仿真实验结果表明,所提算法在单一频率调制、多频率调制、电网频率波动、含有叠加谐波及噪声干扰的情况下,均能有效实现闪变参数的准确检测,相较于传统检测方法,实现简单且具有更高的准确度。     

窗口玻璃畸变校正下的自由飞模型姿态测量技术研究

高超声速风洞试验中,模型的姿态信息是试验数据是否可靠的重要判断依据,其测量精度对试验结果有着重要影响.双目视觉测量系统能测量高超声速风洞自由飞试验模型的姿态参数,通常将其放在风洞试验段外,通过试验段壁上窗口玻璃观测试验段内部的模型.然而,窗口玻璃产生的成像畸变将降低系统的测量精度.为此,本文提出了窗口玻璃成像畸变校正下...