用于谐波测量的非均匀同步采样时钟产生方法

为了消除谐波采样中的频谱泄露并降低电路实现代价,提出非均匀同步过采样时钟产生方法.该方法使用延时锁定环路产生非均匀时钟,控制谐波采样的过采样间隔.通过合理设计过采样率、非均匀时钟频率的概率分布以及变化周期,使非均匀过采样噪声位于模数转换器输出带宽之外,减小了采样噪声对谐波频谱的调制影响,保证了非均匀时钟是统计意义上跟踪基波频率的同步时钟.过采样和时钟的非均匀特性大幅简化了延时锁定环路的结构,所需延时单元个数从3×104减少到125.采样数据可以作为同步采样序列直接进行快速傅里叶变换运算,无需消除非均匀采样噪声和频谱泄露的操作.在使用1.6384 MHz参考时钟、基波频率为46～54 Hz的情况下,63次谐波范围内的谐波幅度和相位测量误差分别小于0.02%和0.031°.     

一种频率自适应滑动平均滤波器的电网同步方法

针对电网电压畸变条件下电力电子变流器的同步锁相问题,提出一种基于频率自适应滑动平均滤波原理的同步锁相(MA-PLL)方法.该方法在传统的同步锁相环基础上,利用滑动平均滤波器在零点频率处的高衰减性能,消除畸变电网条件下电压谐波及不平衡分量对同步锁相的精度影响;采用频率自适应和幅值归一化方法,提高锁相环在电网电压频率变化与幅值波动时的跟踪性能;采用小信号分析法,对锁相环系数进行设计和选取,提高锁相环的动态响应.实验结果表明:在电网电压畸变、不平衡以及频率变化情况下,提出的方法均能准确快速地获得电网的相位和频率信息.     

基于ADE7758三相多功能电表的设计

针对采用ADE7755作为电能计量芯片而设计的电表存在着功能简单和精度低等缺点，提出了一种新型数字式三相多功能电表的设计方案．该方案采用ADE7758芯片和PIC16C76芯片进行设计，电表不仅能计量多种电能参数以满足不同的实际需求，而且可对ADE7758片内寄存器的参数进行微调，使其达到很高的计量精度．     

基于人工神经网络的相位跟踪研究

本文介绍了一种基于人工神经网络的相位跟踪控制方法,当电网并网时,用于对控制电流与电网电压进行同相位跟踪,以实现对电网电压的同步跟踪。经MATLAB电力系统动态仿真,验证了该文提出的BP控制方法,跟踪性能良好,具有较强地自适应能力。     

电网电能质量远程监测系统设计

针对电能质量谐波检测时,非同步采样会引起频谱泄露和谱间干扰的问题,提出了一种基于FPGA的电网电能质量远程监测系统。本系统采用硬件锁相同步频率跟踪技术,对三相电压、电流进行同步采样,减少频谱泄露和谱间干扰,采用FPGA片上FFT IP核实现256点的谐波运算,同时利用SOPC技术嵌入Nios Ⅱ软核处理器读取有效值和谐波运算结果,通过Marvell88E1111以太网络芯片把数据传输到上位机,对数据进一步处理与显示,进而达到对电能质量参数远程监测的目的。     

最优潮流计算中的GPS同步信号技术

智能电网的最优潮流计算是建立在全网电能数据信号同步采样基础上的,电网的分布式传感检测系统需要一个统一的时间同步信号来指挥和控制.为此,提出一种应用于最优潮流计算的全球定位系统(GPS)同步信号方案,嵌有全球时间戳的采样信号传回至主机,从而为完成智能电网的最优潮流计算提供技术支撑.     

基于卫星共视技术的电网时间同步

针对电网系统对时间同步的要求,提出一种基于GPS/北斗卫星共视技术的远距离时间比对和传递方法,实现电网系统的高精度时间同步和频率校准.详细介绍该系统的软、硬件设计和数据处理算法,并给出国家电网所有一级基准时钟与国家标准时间UTC（NTSC）的共视数据分析结果：GPS模式下的共视比对精度优于5ns,北斗模式下共视比对精度优于15ns.数据结果表明：采用该技术能够实现电网系统全网范围内高精度、高稳定性、高可靠性的时间统一.     

智能电网高精度时间同步方法

根据智能电网对时间同步要求高精度和高安全性的原则,对智能电网时间同步方案进行研究.采用北斗/GPS双模授时和IEEE 1588协议相结合的电力系统时间同步技术,根据运行模式和授时精度的不同分别给出适用于主站、子站的不同时间同步配置方案,从而实现整个智能电网的时间同步.并对时间同步系统的误差进行分析与讨论,根据主、从时钟...     

基于预测控制的电机变频/工频同步切换

针对大功率变频器与工频电源切换不当引起电机产生冲击电流和转速波动的问题,提出了一种预测控制的交流电机变频/工频同步转换控制方案.采用TMS320F2812 DSP芯片对变频器输出电压和工频电压信号进行同步采样,通过鉴相运算得到两路输入信号的相差信号,然后调用预测控制算法程序实现锁相控制.当变频器输出电压与工频电网电压相位达到一致时,DSP控制继电器动作,从而实现电机由变频电路到工频电网平稳、无扰切换.仿真结果表明,该设计方案具有快速性、优良的跟踪特性和很强的鲁棒性.     

基于DDS技术的超声电源系统的设计

针对超声电源系统出现的频率跟踪慢、精确度低、振动系统失谐等问题,且为了克服传统PWM专用芯片产生频率漂移大的缺点,采用了直接频率合成技术(DDS)来产生高频信号,实现具有高稳定性、高精度性的大功率超声电源.为提高振动系统的功率因数,对超声换能器进行电感调谐匹配,并根据匹配端采样得到的电压、电流信号,提出了利用锁相控制技术来实现频率自动跟踪的方法.     

基于PR控制器的改进型虚拟同步发电机技术

电压控制型虚拟同步发电机技术(VSG)和电流控制型虚拟同步发电机技术是目前较主流的2种虚拟同步发电机技术。针对原有VSG技术对有功功率和无功功率的跟踪特性较差问题,提出一种改进型VSG技术。通过嵌入PR控制器,一方面可对有功功率和无功功率进行前馈补偿,以改善原有VSG的功率跟踪特性,使其能更好地适应并网,另一方面能实现在特殊情况下由改进的VSG平滑切换到原有VSG,以适应频率、电压快速变化的电网。在RT-LAB半实物仿真平台的实验验证了所提控制策略的正确性和可行性。     

电网电压不平衡下的D-PMSWG系统MPC-VSG时域优化控制

当电网电压不平衡时,传统的VSG恒定有功以及恒定无功控制策略,在电网电压跌落和恢复期间频率响应和暂态稳定性欠佳。为解决这一问题,提出了一种电网电压不平衡下的直驱永磁同步风力发电（D-PMSWG）系统MPC-VSG时域优化控制策略。该策略将不平衡电网电压下的虚拟同步机控制（VSG）与模型预测控制（MPC）相结合,并对VSG转子运动方程的转子角频率与转矩建立了MPC预测模型,通过优化预测时域,调整了频率环节、阻尼环节和反馈控制惯量环节系数,得到了最优预测时域输出向量以及下一时刻的控制输入向量。与传统方法相比,所提出的方法在电压跌落、电压恢复瞬间的频率响应,以及功率的暂态特性,都得到了良好的改善。最后,在Matlab/Simulink中验证了不同控制目标下该控制策略的正确性和有效性。     

结构薄弱电网运行方式研究

结构薄弱电网的发电机容量较小、输电线路较长、负载较轻、无功补偿装置较少,可能产生发电机并网困难、同步发电机自励磁和工频过电压等问题。利用现有实际结构薄弱电网的参数搭建PSCAD仿真模型,研究结构薄弱电网的特殊运行特点,提出同步发电机并入结构薄弱电网的可行并网条件和无功补偿装置配置方案,并提出极端运行条件下避免发电机自励磁的措施和防止过电压产生的措施。仿真结果结果显示,以上并网条件和措施安全有效。可保证结构薄弱电网的安全可靠运行。     

基于LPC2478的三相电力监测仪

介绍了国家智能电网需求的一款新型三相电力监测仪该仪器采用LPC2478 ARM处理器且外扩8通道同步采样ADC,标配RS485接口,主要参数测试精度优于0.2级,且通过了江苏省电力科学研究院的测试认证,整体测试性能达到国标A级.     

广域测量系统在电力系统中的应用研究

广域测量系统WAMS（Wide Area Measurement System）主要源自电力系统时间上同步和空间上广域的要求,利用全球定位系统GPS（Global Position System）时钟同步,进行广域电力系统状态测量。本文介绍了WAMS的结构和原理,论述其在电网扰动识别、低频振荡在线辨识、暂态稳定预测与控制、静态电压稳定控制等方面的应用现状及发展趋势。     

广域测量系统在电力系统中的应用研究

广域测量系统WAMS(Wide Area Measurement System)主要源自电力系统时间上同步和空间上广域的要求,利用全球定位系统GPS(Global Position System)时钟同步,进行广域电力系统状态测量。本文介绍了WAMS的结构和原理,论述其在电网扰动识别、低频振荡在线辨识、暂态稳定预测与控制、静态电压稳定控制等方面的应用现状及发展趋势。     

电力电容器介质损耗因数在线检测系统的设计

针对目前对电力电容器介质损耗角因数在线检测的精度要求越来越高的现状,设计了基于 AD7656和TMS320F2812的电力电容器介质损耗因数在线检测系统.利用电压互感器和电流传感器采集电力电容器母线电压信号以及泄漏电流信号,将采集到的信号经过信号调理转换成可以被 AD7656接收的信号;利用 AD7656进行模数转换,锁相倍频保证同步采样,TMS320F2812用以控制 AD 转换并利用谐波分析法进行数据处理,计算出介质损耗因数.在电网频率波动以及白噪声影响条件下计算介质损耗因数的相对误差.结果表明,本系统具有较高的可靠性和准确性,能达到介质损耗因数在线检测的精度要求.     

基于LTC1064的多功能程控滤波器设计

为了克服传统滤波器中心频率和截止频率不易改变的弊端,提出一种基于LTC1064的多功能程控滤波器设计方法．该方法利用单片机改变AD9851输出到LTC1064的时钟频率可方便地实现滤波器中心频率和截止频率的改变,通过改变输出脚的接法可实现不同滤波器的转换．实测结果表明,多功能程控滤波器的各项指标均达到了设计的要求．