交流离散采样及其应用

本文给出由交流电信号离散样值计算有关参数的一种简捷算法,扼要介绍了一种实用测量装置。就现场实际情况,讨论了合理选用A/D 转换器的问题,并介绍了用软件校正采样同步误差的方法。     

自适应递推傅氏算法和实时测频新算法的比较分析

为比较自适应递推傅氏算法和电力系统实时测频新算法的优劣,介绍了两种算法的原理,并从实验硬件装置误差、谐波及非周期分量的干扰和采样时间间隔等方面对两种测频方法进行了对比分析.通过实验验证了两种算法的准确性,并发现自适应递推傅氏算法的测量值精度略高于实时测频新算法的测量值精度.实际频率值越接近50Hz,测频精度越高.     

基于离散傅立叶变换校正的电参量微机测量新算法及应用研究

离散傅立叶变换(DFT)是电参量微机测量的常用算法，但非同步采样引起的频谱泄漏及栅栏效应，使估计出的信号频率、幅值及相位有较大的误差。该文根据电气信号的频谱特点，对DFT频谱校正实现方法进行改进，提出了适合电参量微机测量的新算法，并通过选用不同的采样时间窗长度、采样点数及与之相适应的窗函数，使新算法可以满足高精度计量及快速电气测量等多种应用场合对测量精度、实时性等性能的不同要求。算法实现简单，速度快、精度高、通用性强，仿真分析和科研实践验证了其可行性和有效性。     

基于时间序列的SIS实时数据校正算法研究

探讨了基于时间序列和神经网络预测的火电厂厂级监控信息系统实时数据的校正算法.以时间冗余基本原理为基础,采用神经网络预测方法建立了实时数据校正算法模型.根据历史数据进行预测,并以此代替实际测量值进行数据校正运算,降低显著误差对于数据校正的影响,确保实时数据的校正精度.     

基于时移相位差校正的准同期算法的研究

由于并列双方电压信号的频率不相等且在并列过程中不断变化，难以同时实现同步采样。DFT算法存在因时域截断而产生的频谱泄漏，因此用于测量并列电压参数误差较大。文中提出的基于加窗和相位差校正的新DFT算法，利用原始采样数据，构造出两段数据序列，其中第二段序列比第一段滞后L点。对这两段序列作加窗DFT后，再利用其对应峰值谱线的相位差对并列双方电压信号的频率、幅值和相位等参数进行校正。该算法无需对电压信号进行同步采样，可有效减少非整周期采样所造成的泄漏误差，从而精确地测量电压信号的参数，且算法适合于多种对称窗函数仿真结果证明该算法测量精度高，具有较好的实用价值。     

国内首例750 kV同塔双回输电线路工频参数校正

在理论计算及现场参数测量的基础上,利用工程系统调试中得到的大量实测数据和波形,对750 kV平凉—乾县同塔双回输电线路的工频参数进行校正,得出更加符合线路实际情况的工频校正参数,可为电网运行控制和后续研究提供参考。     

真耳内置传声器测量系统校正方法及不确定度评定

对现有真耳内置传声器测量系统进行校正，并评定其不确定度。通过分析真耳内置传声器测量系统测试传声器和参考传声器两个传声器在不放入耳道内时的差别，取二者的差值为修正值，对检测结果进行校正。从重复性、偏移、设备误差、再现性、稳定性等方面分析真耳内置传声器测量系统不确定度来源，对测量系统进行不确定度评定。并将真耳内置传声器测量系统用于检测耳塞实际佩戴效果，经验证校正后能满足实际检测需要，并测定此测量系统的合成标准不确定度为1.40 dB，扩展不确定度为2.80 dB。说明此测量系统能够针对不同个体差异检测入耳式耳塞的插入损失，避免护听器达不到防护效果，影响作业人员身心健康，同时为提高测量系统的可靠性和有效性提供依据。     

一种新的自动准同期并列算法的研究

自动准同期并列的关键是实现对并列双方电压参数的快速、准确测量。由于并列双方电压的频率不相等，难以同时对它们进行整周期采样，传统电压参数微机测量算法误差较大。该文提出一种基于加窗离散傅立叶变换(DFT)的利用相位进行频率校正的准同期并列新算法，该算法对电压信号的2个采样序列进行DFT，并根据2次DFT结果及差值确定电压参数。它不需要对电压信号进行整周期采样，在采样频率固定不变的情况下，可以对频率在较大范围内变化的信号进行频率、幅值和相位的较精确测量。应用该算法同时测量并列双方电压参数，计算量较小，实现简单，仿真研究和科研实践证明了其可行性和有效性。     

非对称非均布负荷下配电网线损改进算法

配电网络是指二次降压变压器低压侧直接或降压后向用户供电的网络,具有网络复杂,电压低,网损大的特点。三相不对称运行是低压配电网的主要特点,目前低压线损的理论计算问题大多是采用近似等效的简化算法。为方便和较精确地计算线损,针对低压配电网络的结构特点和实际运行情况在综合比较分析了各种算法的适用范围和优缺点的基础上提出了一种能计及三相不对称和负荷分布不均匀性的低压配网理论线损改进算法,用C++ Builder编程和算法分析的结果表明:改进新算法结合了各种算法的优点,算法不设置过多的简化假设条件,因而更符合低压配电网实际。     

基于颜色校正和加权融合的水下图像增强

为解决水下图像由光照不均匀等原因引起的颜色偏差、对比度低、细节不清晰等问题，提出了一种基于颜色校正和加权融合的水下图像增强方法。首先，对补偿了红色通道的原始图像采用白平衡算法进行颜色校正，解决图像失真问题。并将颜色校正后的图像从RGB空间转换到Lab空间，然后采用对比度限制自适应直方图均衡比(CLAHE)算法处理的L亮度通道来增强图像的对比度和亮度。最后，将颜色校正后的图像和增强对比度后的图像进行加权融合增强图像细节的清晰度。实验结果证明，采用所提算法处理不同水下场景图像效果显著，4个图像质量评价指标信息熵、峰值信噪比(PSNR)、水下图像质量评价度量(UIQM)和水下彩色图像质量评级(UCIQE)值与其他算法相比均有明显提升。并且与原始图像相比，所提算法处理后的图像的信息熵至少提升了5.6%,UIQM值提高了1.48倍以上，UCIQE值提高了7.5%。     

三坐标测量曲率半径误差评价的新方法研究

曲率半径检测是光学加工工艺流程中最基本的检测内容之一,为了克服传统三坐标测量曲率半径的测量策略测量误差无法定量评估的问题,将病态矩阵理论与三坐标检测曲率半径算法相结合,提出了基于IC值的三坐标检测曲率半径测量策略误差评估新方法。首先分析了三坐标测量曲率半径的测量模型以及误差产生原因,然后利用病态矩阵理论评价该测量模型的病态程度,在此基础上提出了一种评价三坐标测量模型病态程度的判据算法,并且进行了相关算法的验证。在仿真及实验均验证其准确性和有效性的基础上,利用该方法对三坐标检测曲率半径的三环法进行测量策略优化。结果表明:常规测量将中环放在上下环中间位置的做法是测量误差最大的一种方法,中环的位置越靠近球冠顶点,其测量结果的精度越高。分析结果对制定光学元件曲率半径测量的测量策略具有一定的指导意义。     

输电杆塔接地电阻测量新方法及误差分析

简要介绍了几种常用的输电杆塔接地电阻的测量方法与仪器,指出其存在的缺陷.为克服目前接地电阻测量中所存在的弊端,提出一种新的测量方法和模型,并给出了具体算法.通过仿真分析,给出了影响测量准确性的几个重要因素,并得出简化的误差修正公式.修正后的结果表明,新方法合理,测量精度较高.最后,针对新方法实际应用中的检验问题,给出了相应的标定方法.     

改进的可变加权卡尔曼激光雷达滤波算法

针对大气激光雷达探测信号容易受到背景光的干扰,远端探测信号信噪比下降剧烈的问题,根据激光雷达回波信号具有长序列的特点,提出了激光雷达探测信号的改进可变加权卡尔曼滤波算法。该算法在可变加权系数中增加一个常数项,使得改进后的算法可在不同时刻,对长时间序列的激光雷达探测信号提供可变的加权系数。该算法克服了传统卡尔曼算法中滤波增益恒定的问题,增强了新探测信号在最优估计的修正作用,对于长、短时间序列信号均具有很好的滤波效果。本算法经大气激光雷达在不同天气实测信号的验证,与其他3种卡尔曼滤波算法相比,在无云天大气气溶胶消光系数的反演误差,分别降低了53%、25%和3%,回波信号信噪比分别提高了5.5、4.4和3.4 dB。在有云天大气气溶胶消光系数的反演误差,分别降低了57%、26%和4%,回波信号的信噪比分别提高了4.9、3.7和2.5 dB。该算法不但提高了大气气溶胶光学特性的反演精度,而且为气溶胶微物理参数精细探测和激光雷达在气象领域的应用提供了一种有效手段。     

并网光伏数据采集系统设计及误差修正

开发了一套具备数据采集、分析处理、测量结果校准等功能的太阳能并网光伏数据采集系统.为解决零点漂移、元器件非线性等因素造成的测量误差,论文提出了一种基于分段最小二乘法的数据校准算法.通过计量标准表建立光伏数据采集系统的标准值,利用分段最小二乘拟合法对系统测量结果进行校准,由标准测量值与校准值相比,判断系统是否达到设计要求.实验结果表明,基于分段最小二乘拟合法可以有效补偿系统的测量误差,与未经校准的测量数据对比发现,所设计的光伏并网数据采集系统和校准算法,将测量误差减小了89.6％,测量精度得到有效提高.     

多功能测控装置电参量测量算法融合方法

提出一种适用于智能变电站多功能测控装置的电参量测量算法融合方法。分析了变电站中稳态遥测测量、同步相量测量、电能量计算的需求,比较3种电参量测量的数据采样、运算处理的特点,提炼出3种测量的共性技术。充分考虑了数字化采样的特点及其带来的数据丢点、通道间不同步等异常处理。通过对算法的融合与优化,实现了单装置完成3种测量功能的集成。融合方法最终在智能变电站多功能测控装置中实现。     

引入改进模糊C均值聚类的负荷数据辨识及修复方法

高级量测体系的建设促使大量用电负荷数据增加了可观性,但由于通信等原因,量测数据中存在不良数据。文中提出一种引入改进模糊C均值(FCM)聚类算法的负荷数据辨识及修复方法,该方法利用快速爬山技术,对标准FCM聚类算法中聚类数目难以预先确定、初始聚类中心随机选取等缺点进行改进,实现用电负荷数据的精准聚类。在此基础上提取可行域矩阵及特征曲线,实现对新量测数据的辨识及修正。最后采用某地实际负荷测量数据进行分析,并通过与基于标准FCM聚类算法的对比,验证了该方法的快速性、高效性及其应用前景。     

基于故障高频电压稀疏量测的直流配电网双极短路故障定位

直流配电网分支密集,支持数据高速通信的测点相对较少,同时故障特性受配电网中电力电子设备控制策略的影响较大,导致传统配电网的故障定位方法难以适用于直流配电网。基于此,文中提出一种适用于直流配电网的双极短路故障定位新算法。基于暂态高频电流回路构建了不受控制策略影响的模块化多电平换流器和DC/DC换流器高频阻抗等值模型,然后,利用小波变换提取稀疏测点处的暂态高频电压形成节点高频电压方程。最后,将节点高频电压方程与基于贝叶斯算法的压缩感知理论相结合,求解节点高频电流稀疏向量,实现基于稀疏量测的准确故障定位。所提算法对测点数量要求低,同时不受换流器控制策略的影响,无需数据严格同步测量,理论上不受过渡电阻和负荷变化的影响。在PSCAD中搭建32节点直流配电网的仿真模型,测试数据验证了所提算法的定位效果。     

有功功率及功率因数的加权算法

提出了一种能有效地抑制由非同步采样引起的有功功率及功率因数的测量误差的加权算法。推导出任意电压、电流信号的有功功率、功率因数随相对频偏及采样相位变化的一般公式；传统算法的有功功率、功率因数的测量误差与相对频偏成正比；而用该文所提出的三角窗加权算法。有功功率、功率因数的测量误差与相对频偏的平方成正比。该算法实现简单，精度高，当相对频偏不大时，无须专门的同步采样措施即可取得较高的测量精度。     

室内机器人TDOA异步无参测距定位方法研究

针对超宽带室内机器人定位系统中TDOA的时钟难以同步以及测量存在各种干扰问题,提出一种室内机器人TDOA异步无参测距的定位新方法。该方法将实际测量计算而来的时间作为校正因子,为主基站构建异步时钟下无参考节点的测距算法模型,由主、从基站的测量信息可直接计算出机器人到达距离差;提出关联权值滤波算法获得到达距离差状态矩阵,有效降低信号干扰。并从测量性能、测距及定位等方面进行误差分析。实验结果表明,测距精度98%维持在10 cm以内,且不会随着长时间运行发生测量偏移,具有较好的定位精度,可满足室内机器人的定位需求。     

基于光学散射原理的气溶胶光度计开发

为应对高效准确的气溶胶质量浓度测量问题,本文使用光散射法测量气溶胶质量浓度原理开发了一套气溶胶光度计。设计了恒流量控制模块,利用待测气溶胶在激光照射下产生的前向散射光与质量浓度成正比原理,使用光电倍增管将光信号转换成电信号,根据相同测量条件下高精度对比仪器结果进行线性系数计算。经实验证明,本文开发气溶胶光度计系统示值误差在能在±5%以内,重复性偏差在3%以内,符合气溶胶光度计校准规范的要求,实现了气溶胶质量浓度测量,具有较好的应用价值。