应用改进的布莱克曼插值算法精确估算介损角

使用谐波分析法对介质损耗因数进行在线监测时,由电网频率波动引起的非同步采样会给系统测量带来很大误差。为实现介质损耗角的高精度测量,笔者结合现在数字信号处理芯片的处理能力,提出了加布莱克曼窗的插值DFT修正算法来分析介损的测量,并根据介损角的定义进一步对由插值算法得到的介损进行了修正。仿真结果表明,该算法得到的介损误差较小,精度受频率的波动影响较小,对介质损耗角的在线测量有一定的参考价值。     

一种介质损耗因数在线监测新方法

应用传统方法对介质损耗因数进行在线测量存在许多内在的性能局限,包括同步采样、间谐波和电力系统频率必须保持不变等问题。在频率波动和间谐波都存在的非稳态信号环境下,采用传统方法不能保证测量的准确性。文章提出一种对电力设备介质损耗因数进行在线测量的高准确度改进方法。新提出的包括数据截断和数据叠加的数据处理方法,能够补偿数据频谱泄漏所引起的相位偏移,它能够准确地提取基波信号并计算介质损耗因数。数据仿真和实际工程测量结果表明,新方法不受以上所提局限的影响,具有良好的应用可行性。     

基于希尔波特-黄变换的介损数字测量算法

准确提取基波电压和电流信号是检测介质损耗因素的关键。提出了一种新的介质损耗因数检测算法,采用希尔波特-黄变换(HHT)对试品电压和电流信号进行检测,通过经验模态分解法(EMD)提取信号的固有模态函数(IMF),再进行Hilbert变换,得到各自的瞬时频率,由瞬时频率进行介质损耗因数的准确检测。该算法无需同步采样,可以实时提取测量电压、电流信号的基波成分。仿真结果表明,HHT受采样数据长度、频率跟踪误差的影响较小,在非同步采样的情况下,具有良好的应用特性,能有效提高介质损耗因数检测的准确度。     

瞬时介质损耗因数的定义与数字化算法

针对现有电气设备介质损耗因数数字化算法多须信号频率在若干采样周期内不变且须严格同步采样的状况,基于瞬时频率理论提出了一种瞬时介质损耗因数的定义与数字化算法,并给出了算法的理论基础。通过求解超定方程组,利用该算法可回归得到等效电路参数,从而算得瞬时介质损耗因数曲线。仿真与实验结果表明,在电网频率短时瞬变的非平稳信号下,该算法可准确跟踪电网频率并回归出电路参数,且不受传统算法必须满足的前提条件约束,亦无需考虑同步采样和电网谐波的影响。该算法对监测数据的处理也更为灵活,便于应用数理统计方法实施进一步的诊断分析。     

基于Prony算法-准同步序列的超低频介损测量方法

超低频介质损耗因数测量方法，由于测量信号频率低导致采样时间长，采集数据量大，且在非同步采样时，快速傅里叶变换存在频谱泄露和栅栏效应，影响对介质损耗因数的精确测量。为降低测量信号采样时间和采集数据量，以及非同步采样时频谱泄露和栅栏效应，提出一种基于Prony算法 准同步序列的超低频介损测量方法，利用Prony算法并结合据辨识方法，对采样电压信号的基波频率进行预估，通过Newton插值算法，实现对电压和电流信号的准同步插值重构，获得采样信号的准同步序列，由FFT及介损等效电路模型，对准同步序列进行求解，实现对超低频介质损耗因数的求取。在频率波动、谐波含量变化、介损角变化和不同信噪比的噪声下测量介质损耗因数。仿真结果表明，该方法在软件上实现了准同步采样，有效降低了栅栏效应和频谱泄露对介质损耗因数测量的影响，并且采样时间短，采集数据量少，测量精度高，适用于对超低频介质损耗因数的精确测量。     

基于DSP的容性设备介质损耗因数在线监测方法

介绍了电容型设备介质损耗因数在线监测的原理以及监测系统的组成，分析了测量结果的误差来源以及提高测量精度的方法，以谐波分析法为基础，采用基于DSP的跟踪频率变化交流同步采样技术，确保每个周期采样128个点，用快速傅里叶变换（FFT）求出电压、电流信号基波傅里叶系数，通过RS-485总线传给上层变电站信息管理系统。考虑到FFT的泄漏效应和栅栏效应，采用加多项余弦窗算法对FFT进行修正，提高其准确性。     

基于瞬时功率变换的介损监测数字化算法

在目前电气设备介质损耗因数的数字化算法中，普遍存在着必须严格满足同步采样条件、计算分辨率低等局限性。为此，基于瞬时功率变换，提出一种提高介质损耗因数监测准确度的数字化新算法，并给出算法的理论基础。该算法无需同步采样，可以跟踪电网频率并实现电阻性电流和电容性电流的分解。仿真结果表明，该算法受采样数据长度、频率跟踪误差的影响较小，在非同步采样的情况下具有良好的应用特性，能够较好地解决实际信号量测中存在的非同步采样问题。     

基于DSP的容性设备介质损耗因数在线监测方法

介绍了电容型设备介质损耗因数在线监测的原理以及监测系统的组成，分析了测量结果的误差来源以及提高测量精度的方法，以谐波分析法为基础，采用基于DSP的跟踪频率变化交流同步采样技术，确保每个周期采样128个点，用快速傅里叶变换(FFT)求出电压、电流信号基波傅里叶系数，通过RS-485总线传给上层变电站信息管理系统。考虑到FFT的泄漏效应和栅栏效应，采用加多项余弦窗算法对FFT进行修正，提高其准确性。     

谐波条件下高压电气设备介质损耗因数的定义和数字化算法

简要回顾了高压电气设备在线监测与故障诊断技术的研究现状和应用情况。基于绝缘电介质物理特性,提出了谐波条件下介质损耗因数的新定义,以更合理地评估电气设备的运行状况,并给出了相应的数字化算法。为配合实现介质损耗因数的新定义策略,给出了两种算法:阻容解耦法和基波逼近法。通过计算机仿真分析了背景噪声和电网频率波动对介质损耗因数估算准确度的影响。结果表明,基波逼近法比阻容解耦法的应用误差小。建议采用同时监测全电流、介质损耗因数、阻性电流和容性电流的综合策略来有效评估和诊断电介质的绝缘状况。     

容性设备介质损耗在线监测方法的研究及几点建议

阐述了电容型设备状态在线监测与故障诊断系统的组成和监测内容,对现有的介质损耗因数监测方法进行了分析比较。详细分析了电容型设备状态在线监测中应注意的几个问题,提出了要进一步提高传感器的性能,容性设备在线监测与故障诊断技术要密切跟踪一些新兴数学工具在其他领域的研究成果。着重指出了在介质损耗因数监测方面的研究重点要从理论上克服电压谐波、电网频率波动、非同步采样与非整周期采样等因素的综合影响进行新算法的研究。要改变以往重实用化而忽视基础理论研究的思维误区,在今后的一段时间里应当在基础理论方面进行大量深入的研究。