网络化环境监测技术及其在火电厂中的应用

基于互联网技术的网络化环境监测技术与系统是环境监测发展的方向。分析介绍了 CEMS系统的构成及其流程图 ,提出了网络化环境监测信息系统的架构 ,开发了网络化火电厂烟气排放连续监测系统 ,介绍了该系统的软件组成及其特点。该系统在线连续地自动采集和处理环境监测数据 ,并自动进行系统校正 ,确保监测结果实时准确地反映火电厂对周围环境的影响 ,为电厂和各级环境管理部门提供大量可靠的监测数据 ,提高了电力系统环境管理水平     

含双馈风电电力系统的采样负荷频率控制

针对含新能源的多区域电力系统频率稳定问题,提出一种考虑控制信号更新周期变化的采样负荷频率控制(load frequency control,LFC)方案。首先,在充分考虑系统采样特性的基础上,建立新型电力系统采样LFC模型,并将模型转化为一个采样数据网络控制系统。然后,利用整个采样区间[t _k,t _k+1)信息,构建一个新的双边闭环型Lyapunov泛函。结合所提出的泛函与自由矩阵不等式,导出系统的低保守性稳定准则。基于这个准则,提出确保系统镇定的采样控制器设计方法。最后,通过实例仿真验证了所提方法的有效性与优越性。     

自适应脉冲放电方法在电池内阻检测中的应用

电池内阻是评价电池性能的一项重要参数,提出一种利用单片机(MCU)控制的自适应脉冲放电方法测量电池内阻,设计了直流和脉冲放大两路电压监测采样通道,可根据电池情况自动选择最佳放电电流,能够动态调整内阻测量范围,自主切换采样通道以保障测量精度,从而实现更宽的自动测量范围,最后将测量结果实时显示在液晶屏上。通过对模拟电池的测量值与实际值进行比较,结果表明,自适应脉冲放电检测方法能够在较大范围以较高精度实现电池内阻的快速测量。     

基于分层决策的HXD_1机车制动信息在线监测系统的研究

针对HXD1型机车制动系统的分布式、层次性、网络化、智能型等设计特点,建立了基于分层决策的制动信息在线监测系统。给出了监测系统的结构框图,对其中各部分的设计方法和功能进行了说明。为保证数据采集的实时性,设计了基于时间片的任务调度算法;为保证监测系统的工作可靠性,设计了基于分层决策的优化算法;为了进一步分析制动系统的信号流特点,结合了SIBAS-G软件分析了SIBAS32系统的工作原理。最后给出了监测系统的硬件结构和实现功能。     

基于TMS320LF2407的电能质量监测器

介绍了一种以TMS320LF2407DSP为核心的电能质量监测器及其软硬件的设计.该电能质量监测器能够对三相电压、电流信号实时测量, 具有事件记录、故障报警和故障波形跟踪记忆,分析监测结果,同时具有远程通信接口和人机交互功能.软件设计采用实时多任务操作系统作为运行平台,在运行中保证采样,计算,控制,通信,显示等任务按时,有序,高效的完成.目前,该样机已经基本设计完成,运行结果已经基本达到要求.     

电容式电压互感器绝缘在线监测系统设计与应用

为保障电容式电压互感器(Capacitor Voltage Transformer,CVT)的安全可靠运行,设计了绝缘在线监测系统。给出了CVT在线监测方案,建立了CVT等值电路,推导了介质损耗角正切值和电容量的计算公式,详细阐述了绝缘在线监测系统的设计,包括:电流信号采集电路、电压信号采集电路和A/D采样电路等。该监测系统已经在四川某500k V变电站进行了挂网运行,在线监测结果验证了在线监测系统监测的准确性和有效性。     

多路交流异步采样及幅度和相位校准算法

介绍了一种在SDP平台下对多种交流信号采样时采用的一种异步采样方法,分析了由于异步采样所造成的相位系统误差,主要给出了相位和幅值校准的算法公式。最后利用Matlab进行了结果的仿真。     

电容型设备在线绝缘监测系统分布式硬件平台研究

针对绝缘在线监测装置存在的问题,提出了绝缘监控系统分布式硬件相应的技术要求,具体分析了监测装置的电流传感器精度、采样频率、A/D转换精度、信号传输模式、采样同步性、数据通信等对绝缘在线测量的影响．并详细地讨论了测试平台设计思路与方法；据此研制了基于DSP的绝缘在线监测装置,提出了比较完整的同步采样模式与策略,并进行了试验研究。试验结果表明文中提及的设计思路和方法是合理可行的。     

冲激脉冲的等效采样研究

超宽带冲激雷达的距离分辨率与其无载波窄脉冲的宽度成反比。为达到高距离分辨率的目的,冲激脉冲一般为纳秒量级,有效频谱分量达数吉赫兹。脉冲采集方法有实时采样和等效采样2种。相较于实时采样,当脉冲的频谱分量达到吉赫兹并具有周期性时,等效采样方法具有更大的应用价值。主要介绍可对纳秒量级脉冲采样的等效采样系统的研究,并借以说明等效采样方法对窄脉冲采样的合理性、可行性及有效性。该等效采样系统工作带宽为4.5GHz,等效采样率达10Gsps。     

A novel unconstrained cardiorespiratory monitoring system during sleep

As one of the basic means of assessing human health conditions, cardiorespiratory monitoring during sleep has been widely used in diagnosis of sleep disorders. In this paper, a novel method for unconstrained and non-invasive measurement of respiration and heartbeat is proposed. The method is based on the intelligent combination of two sensor systems for respiratory and pulse monitoring. In order to wear comfortable, polyvinylidene fluoride (PVDF) film was taken as the sensor material. For improving the sensor sensitivity, a “double-sided arch” spring and a “thin-shell” spring were designed as the substrate of respiratory sensor and pulse sensor, respectively. To obtain clear cardiorespiratory responses from the sensor probe, hardware filter circuit is applied for further data filtering. Relative cardiorespiratory signal parameters such as respiratory cycle (RC) and heart rate (HR) could be displayed by LabVIEW. The fabrication steps and some experiments results for human monitoring system are described. The results show that respiration and pulse signal can be obtained accurately and the method lays the foundation for medical diagnosis.     

基于CPLD的低压系统无功无级柔性补偿器

针对目前低压配电系统中的"过补"、"欠补"和投切振荡等问题介绍了基于CPLD低压系统无功无级柔性补偿器的设计,无功补偿系统中的时间间隔和工作频率的测量及晶闸管的触发脉冲的产生由CPLD完成,提高了系统运行的稳定性、控制的准确性,并节省了硬件资源。给出了时间间隔的测量及脉冲信号产生的仿真波形。系统中有关数据的运算、控制功能及显示电路以单片机为核心来实现。无级补偿模块的触发脉冲既可分相产生,又可三相同时产生,因而系统既可实现三相对称补偿,又可在一定范围内对不对称三相负荷实现柔性平衡补偿。     

永磁同步电机模型预测电流控制比较研究

对永磁同步电机的3种模型预测电流控制方案进行了比较研究。传统模型预测电流控制策略在单个采样周期中输出一个电压矢量,选择使价值函数最小的电压矢量输出。双矢量模型预测电流控制策略在单个采样周期中输出2个电压矢量,并分别计算2个电压矢量的作用时间,使输出电压矢量与期望电压矢量更加接近。三矢量模型预测电流控制策略在单个采样周期中输出2个有效电压矢量和一个零矢量,扩大备选电压矢量的覆盖范围,减小电流脉动。为了比较3种控制策略的动、静态性能,进行了对比仿真分析。仿真结果表明,多矢量模型预测电流控制具有良好的动静态性能,与传统模型预测电流控制相比,能有效地减小电流脉动。     

基于级联STATCOM的CPS-SPWM脉冲相移技术

载波移相SPWM(CPS-SPWM)技术作为级联H桥静止无功补偿器(STATCOM)最常用的调制方法,对级联H桥STATCOM输出电压精度、实时性等性能有着重要的影响。通过分析对比CPS-SPWM技术的三种脉冲生成方法—自然采样法、对称规则采样法以及不对称规则采样法,提出基于不对称规则采样的CPS-SPWM脉冲相移技术,以解决传统CPS-SPWM技术在级联H桥数较多时DSP控制复杂、FPGA硬件资源不足等问题。与传统CPS-SPWM技术的仿真对比表明,当级联H桥数目较多时,所设计方法能够在保证STATCOM输出特性的基础上,有效减少硬件资源,简化了电路设计,更便于工程应用。     

采用Rogowski线圈的PFN脉冲大电流测量技术

为准确测量脉冲成形网络PFN中的脉冲大电流,建立了测量系统中所使用的Rogowski线圈的数学模型,并通过对其数学模型的频域分析,给出了外积分型Rogowski线圈采样电阻的选取方法。同时为使采用外积分型Rogowski线圈的测量系统获得良好的频域特性,给出了一种改进型一次积分电路,并通过MATLAB软件仿真,比较了采用改进型积分电路和普通RC无源积分电路下系统的频域特性。仿真和实验的结果表明,采用所给的改进型一次积分电路能够扩宽整个测量系统的频带以及提高测量系统的灵敏度。     

互感器边云协同实时监测系统设计

电子式互感器作为智能变电站的信息源头，需对其进行实时监测。为解决现有互感器监测技术在实时性、精确度、存储容量等方面的问题，基于鸿蒙架构，设计了一套互感器边云协同实时监测系统。利用单片机采集互感器数据，以GPS秒脉冲为基准保证采样同步，再经鸿蒙操作系统存储上云，并在边缘计算侧引入KF与加凯塞窗的DFT算法，滤除数据采集过程中的噪声与谐波，当互感器精度不足时触发蜂鸣器报警。经实验验证，本系统实现了多互感器监测数据的实时、同步上传与大量储存，存储容量取决于云服务器大小，可随时扩容。本系统满足互感器实时监测的精度要求，幅值误差不超过0.75%，满足0.2的准确级要求，并允许工作人员随时、异地查看结果。此外，边云协同的工作模式具有一次开发、多端部署的特性，使本系统具有较强的移植性，可应用于其他不同电力系统场景。     

VXI测试设备检定测试方法

针对VXI测试设备的被测对象及其精度,研究其检定测试方法.并根据该方法,研制了基于PXI总线的VXI测试设备的检定测试装置.文中分PXI测试系统、信号转接箱和检定流程三部分介绍检定测试装置的系统设计,进行详细说明;文中还介绍检定软件的设计,包括软件的运行环境、软件开发平台、软面板设计、软件体系结构、软件详细流程;此外,还总结解决的关键技术,包括基于闭环反馈测量的高精度信号变换技术、智能多路信号生成技术、硬件跟随信号同步采样技术.     

基于IEC61850的断路器剩余电寿命监测系统设计

基于触头相对电磨损与相对电寿命法研究断路器剩余电寿命监测功能,并依据IEC61850标准构建数学模型。通过实时监测分/合闸电流及次数实现对电磨损量的监测折算,在此基础上构建适应IEC61850要求的电寿命监测分析系统。该系统可实现采样值的数字化传输与逻辑节点的无缝衔接,确保电流采样和分合闸位置监测数据并行传输时的传输实时性与一致性。实例分析表明,该断路器剩余电寿命监测系统稳定可靠,具有工程应用价值。     

基于变频器和数据采集系统的包装印刷传动位置控制系统

以快速、高精度跟踪为主要目标的位置伺服系统是广泛应用于高精度位置控制的主要控制方式之一,其驱动信号为代表位置命令的脉冲信号.介绍了利用高性能数据采集卡PCL-718的脉冲计数功能、脉冲输出功能与全数字变频器MSD系列的脉冲位置控制功能组成的一种应用于包装印刷传动系统中的高精度位置控制系统,并实现了硬件与软件的开发.     

一种单级串联型N路输出电流独立控制LED驱动电源

在多彩LED环境照明、LED投影等应用场合,多路输出电流需要实现独立控制。针对此应用目标,提出一种单级串联型N路输出电流独立控制的LED驱动电源,单级结构保证自动实现功率因数校正功能,N-1个由开关管、二极管和输出滤波电容组成的有源输出单元AOU(active output unit)和1个仅由二极管和输出滤波电容组成的无源输出单元POU(passive output unit)串联构成串联型N路输出结构,通过对N路输出电流采样并进行闭环控制,保证各开关管工作占空比不同,即可实现N路输出电流独立控制。以3路输出为例,详细分析了驱动电源的工作原理及其闭环系统控制方法,并搭建了1台总输出功率为120 W的实验样机,实验结果验证了理论分析的正确性。     

发电机局部放电甚高频在线监测现场试验分析

笔者研制了发电机局部放电甚高频在线监测系统,该系统基于双传感器定向耦合的原理进行信号采集,利用数字脉冲逐个识别技术通过软件来实现干扰抑制。结合在四川龚嘴电厂、福建池潭电厂等地的现场实验分析,验证了该系统的测试效果及其抗干扰能力。通过对某电厂发电机连续在线监测及故障预警的分析,证实了相比单一的放电量分析,采用统计参数趋势分析的方法能够更有效地反映发电机放电变化趋势。