提高交流信号真有效值测量精度的改进方法

针对电力系统交流采样中整周期采样不同步问题,利用目前常用的软件定时同步采样技术,提出了测量交流信号真有效值的两种实用的改进方法.改进方法1根据信号周期与采样周期计算出每周期采样点数和周期误差点数,利用周期误差点数修正计算信号的真有效值.改进方法2根据信号由正变负的过零点前后的采样值以及采样周期来得到信号的周期,计算出周...     

基于采样值平方分配的交流信号测量

介绍一种交流信号真有效值测量的新方法及其软、硬件实现。通过对交流信号周期起始至首次采样时间计数,获得交流信号周期采样中的前端及后端时间,通过给前端及后端时间分配采样值平方,实现一周期有效值的准确计算。用这种方法设计的智能测量表避免了“整周期采样”的缺点,具有测量精度高、响应速度快、适于交流信号频率波动等优点。     

电网工频信号非整周期采样误差分析

交流信号采样过程中存在着很多误差源,非整周期采样是一种重要的误差源,由于电网频率的波动,实际工程应用中整周期采样难以实现,用非整周期交流采样测量正弦信号的有效值和有功功率的大小,存在着比较大的测量误差。本文从时域角度对其研究,推导非整周期采样时域误差公式,建立非整周期交流采样测量电压电流信号有效值和有功功率的误差数学模型,分析每个参量变化对同步误差影响的大小,找出主导因素,为减少测量误差提供理论依据。     

交流电信号有效值高精度测量算法研究

在交流电信号的测量设备中,大部分采用同步交流采样技术,它是提高交流采样性能的关键技术。针对现有减少同步误差方法的局限性,分析了采样周期与信号周期不同步以及采样时间间隔不均匀测量误差的问题,采用了累加单元减小量化误差,并结合"三点法",实时跟踪信号频率变化并调整采样周期。研究了使用梯形法计算交流信号有效值时的误差大小以及表达式,采用了改进的参数算法。仿真实验结果表明该算法能有效提高同步采样法测量有效值的精度。     

电能质量指标的计算

装置通过高速率采样达到高精度的要求，在一个工频周期内每个通道采样128点，采样包括电流和电压信号输入为A，B，C三相相电流和相电压。     

微处理机数字功率表的设计

本文介绍采用微处理机控制的采样功率表。测量过程包括二部分。首先,微处理机测量电压波形周期,计算采样时间和采样次数。然后,在整周期内进行平均功率的测量。电压和电流波形的数字采样值被相乘,并将这些乘积在测量时间内加起来。该总和用采样次数相除,换算,然后读出,即成为四位数显示的平均功率。此功率表已达到优于0.5%的满刻度精度。     

一种基于采集的电力参数测量方法

本方法首先测取被测信号的周期，以确定采样次数、采样时间和测量时间；然后按一定的方式采集数据，并通过数值积分求取电压、电流的真有效值和平均功率。被测电力信号可以是直流信号、正弦或非正弦信号。     

交流采样同步方法的分析与改进

在周期电气信号的微机测量中普遍采用等间隔同步交流采样。采样时间间隔不均匀或采样周期与信号周期不同步，均会导致测量误差。该文对目前常用的硬件同步采样、软件同步采样和异步采样三种交流采样方式的同步方法进行分析，针对其同步误差的产生原因，提出了相应的消除或减小同步误差的改进方法。这些方法实现简单，应用范围广，给计算机增加的工作量小，能显著提高测量精度。对谐波测量的仿真结果和科研实践证实了这些方法的可行性和有效性。它们对交流电参量微机测量装置的软、硬件设计，具有指导和参考价值。     

新型的真有效值数字测量表

本表通过把一个周波内多点采样数据代入有效值公式计算的办法来得出有效值。与通常的采用类似方式工作的有效值测量表不同,该表由于对一个周期的第一个采样和最后一个采样实现有效值的补偿,使测量表不受“整周期采样”条件的限制,因此工作方式较为简单。该测量表能对被测信号的每个周波的有效值都进行测量,且响应十分快速。     

基于IEC 61850-9-1的电能数字算法研究

IEC 61850是数字化变电站光纤网络的传输标准,其中互感器部分的交流采样数字信号采用IEC61850-9-1规约,在一个数据帧中包含三个相电压和三个相电流的采样信号。用三元件法计算电能时,数字化电能表的误差表现为计算方法误差,为了保证电能量值的统一、正确以及软件的安全,需要对数字化有功电能与无功电能算法进行标准化。针对电网电压与电流为非周期交流信号,不宜进行频域变换计算的特点,设计了一种时域算法,该算法既适用于周期交流信号,也适用于非周期交流信号,除满足数字化电能表在电能表校验台稳定电源条件下的校验外,在变电站现场使用时也能满足标称准确度的误差要求。对于无功电能,本文提出了无功电流伴生理论,采用非电阻性电流的定义进行无功电能计算。其计算结果对于无功补偿具有工程实用价值。     

高性能RTU交流采样单元的设计与实现

介绍了一种规模大、实时性和准确性高的交流采样单元GEA ISAU的设计和实现。先给出了单元设计要 求和满足此要求的单元硬件结构,分析了常规交流采样和采样同步方法的缺点,提出改进的交流采样算法和采样周期实时调整算法,再采用UML设计了软件,给出了系统的对象模型和动态运行序列图。现场运行表明,改进的交流采样算法高效、准确,采用UML方法设计的软件能提高软件的健壮性和可维护性。     

网络化的多功能电能表

介绍了一种网络化的多功能电能表。其硬件主要包括80C196KC处理器、PSD913F2闪存和RTL8019AS网络接口控制芯片等。利用80C196KC芯片高速输入端检测周期，差分预测下一周期实现工频跟踪，利用其内部的A／D转换器将交流采样信号转换成数字量，根据周期连续交变信号的交流采样理论计算求得各电量参数；并结合以太网控制芯片扩展了网络通信功能，从而实现一种网络化的智能仪表，结构紧凑合理，性价比高。     

馈线终端交流采样中的残余直流滤波算法研究

在配电网自动化系统中,可用馈线终端采集配电网信号,并对配电网及设备进行监测和控制。但是在对配电网进行电压电流采集时,由于传感器、采样电路或外界干扰因素的存在,会对采样值引入不必要的误差,使采集到的信号不准确,影响配电网参数的计量精度,其中,残余直流便是一个不可忽视的误差来源。文中提出一种馈线终端交流采样时的残余直流滤波算法,采用直流滤波器进行残余直流滤波。该算法可根据采集到的电压电流瞬时值自适应地滤除残余直流,使交采得到的电压电流值更加准确,确保配电网参数的计量有更高的精度。针对该算法,利用MATLAB软件进行了仿真研究,仿真结果表明该算法可以有效地滤除交采数据中存在的残余直流分量,具有较强的实用价值。     

交流电参数的卷积窗加权测量及其单片机实现

分析了交流电电压、电流以及功率等均值参数的采样法测量理论,给出了不引入测量误差的条件。分析了非同步采样导致交流电参数测量误差的原因以及采用窗函数加权抑制测量误差的机理。重点给出了非同步频偏很小时抑制误差最有效的矩形互卷积窗及误差公式。针对实际中模数转换(ADC)电路的输入信号中存在直流分量,导出了适用于单片机直接实现交流电参数测量的卷积窗加权算法的系列公式。通过仿真实验测试了单片机执行卷积窗加权算法的机器周期数与时长。结果表明采用STM32单片机仅需利用采样周期的很小一部分时间即可完成2阶卷积窗加权算法交流电参数测量中1个采样点的计算,算法具有很高的时效性。     

一种快速高精度的交流采样同步优化算法

分析了软件常规同步采样算法的误差原因并提出了一种交流采样同步优化算法。该算法在每个采样周期内 ,动态调整采样间隔。仿真实验发现了算法中采样间隔的补差规律 ,利用它能减小微处理器的运算量 ,加快系统运行速度。该算法用于GEA 2 0 0 0ARTU产品的结果表明 ,它能有效减小同步误差、提高测量精度及减少运算量 ,增强系统采样的实时性。     

基于相量采集单元在线交流采样精度的校验方法

介绍一种基于相量采集单元在线交流采样精度的校验方法:应用交流采样校验装置对相量采集单元(PMU)的在线电压、电流相量以及功率、频率等进行加量校验,通过计算对比参数,确定PMU在线交流采样误差,以便更好地反映PMU在线交流参数精度。与传统离线交流采样精度校验方法相比,具有不影响正常供电,带负荷进行交流采样数据精度校验的优点。     

交流采样技术在嵌入式状态监测系统中的应用

为实现嵌入式状态监测系统对电站输出交流信号的实时监测,结合工程实际选用交流采样技术对信号进行采样,并利用适合的数字测量算法计算信号的真有效值和频率.通过仿真测试比较,快速傅里叶变换算法能在频率稳定和频率波动的情况下以较高的精度对异步采样信号进行技术参量求取,同时有效抑制了低次谐波和直流信号的干扰.将交流采样技术应用于嵌入式状态监测系统,不但利用嵌入式处理器的快速性和实时性克服了交流采样运算复杂的缺点,而且交流采样技术反向节省了系统的硬件开销,实现了优势互补.     

交流采样测量装置校准方法的研究

随着电力调度自动化技术的发展,电力系统大量采用了交流采样测量技术,厂（站）端信息采集工作基本上都是采用交流采样测量装置来完成,交流采样测量装置的生产和使用已有多年,其示值的准确性以及相应功能的符合程度对其作为计量器具的使用将产生重大影响。为确保交流采样测量装置量值的统一,通过对交流采样测量装置校准方法的研究,从而实现对该计量器具计量特性的评定,目前,此项研究已完成,成果已作为地方计量技术规范发布施行。现将交流采样测量装置校准方法介绍给大家,以供参考。     

利用小波变换进行有效值测量的研究

讨论了利用电压和电流采样值直接进行Harr小波变换，从而实现对电压和电流有效值的测量。利用小波变换的方法进行有效值测量的优点在于小波域同时包含了这些交流参数的时—频关系。本文选择Harr小波进行研究的原因是因为其具有良好的时间局部性和简明的解析表达式，而且在窗宽范围内能量泄漏较小。仿真结果表明，在理想采样的情况下(采样过程不存在同步偏差)，利用Harr小波变换的方法可以对有效值进行准确的测量。     

交流采样测量装置实时误差监测系统的开发及应用

针对传统交流采样测量装置的校验方式存在带电作业易形成安全事故、现场检验周期长、现场校验工作量大、在检测周期不能及时发现故障等问题,设计开发了交流采样测量装置实时误差监测系统.该系统利用计算机和网络技术控制回路切换装置,对变电站内的多个回路进行循环检测校验,被校验线路切换到标准表输入回路后,用控制标准表进行测量,并获取实时标准测量数据,包括电压、电流、功率、功率因数、频率以及相位等,将标准表采集的实时测量数据与交流采样测量装置测量的被校验线路的电参数测量数据进行比较,记录误差计算值,实现被校验回路交流采样测量装置实时误差监测.该监测系统安装于内蒙古呼和浩特供电局武川农电局220 kV变电站.经过近两年的运行证明,监测系统实现了在线实时误差监测,提高了工作效率和校验的准确性、实时性.