220kV电压互感器现场计量检定平台的研究

220kV电容式电压互感器(CVT)作为关口电能计量装置的重要组成部分之一,其准确度直接涉及到巨大的经济利益,因而必须进行周检。本文提出并成功研制了一种新型的现场计量检定专用平台,其将升压系统、校验装置及控制部分设计为一个整体,避免了传统计量检定系统现场二次搭建带来的麻烦,提高了工作效率。针对CVT的电容性效应而造成的所需试验电源容量庞大,现场难以满足的难题,本平台的升压系统采用并联补偿电感升压法,从而减小了电源及试验设备容量。该专用平台已成功运用于电力系统中的220kVCVT的现场检定应用中。     

电动自行车能量回馈装置的研究

针对电动自行车在刹车、减速等工况下,动能浪费的问题,设计了一种电动自行车能量回馈装置,采用了开关Boost升压技术,实现了在刹车、减速等工况下,将电动自行车的动能回馈到蓄电池,电能回收率在50％以上,同时可提高电动自行车行驶的安全性.介绍了能量回馈装置的工作原理,及开关升压电路的结构和参数计算.能量回馈装置经实际测试,各项技术指标均达到设计要求.     

基于超声波的八路巡检流量计设计

在流量测量中,超声波测流量以其非接触测量方式、智能化以及测量范围广等优点被广泛应用。针对超声波流量测量的优点,该设计开发了一套八路巡检的超声波时差法流量测量装置,该测量装置采用了主控制器STM32和高精度计时芯片TDC-GP21,通过对信号的升压发射处理和八路测量通道的切换,用以测量小管径、低流速、单向流体的管道内流量。该测量装置采用高压驱动超声波换能器,提高了装置的抗干扰能力,大大减少了使用成本,并且通过软件的方法有效地抑制了流量装置的零点漂移,提高了测量装置的计量精度。     

TMS320F2812在电力系统多通道同步交流采样中的应用

电力系统中经常需要测量多路电压及电流信号,当电网频率变化时,必须采用同步技术才能保证采样计算的精度。结合发电机励磁控制装置采样模块的实现,介绍了利用新型DSP芯片TMS320F2812实现多通道同步交流采样的硬件电路及软件程序,通过试验进一步验证了新型DSP在电力系统自动化控制中的适用性和优越性。所提出的方案对交流电参量微机测量装置的软、硬件设计具有一定的参考价值。     

同步相量测量装置的以太网通信接口的设计

由同步电压测量装置、通信网络和监控中心组成的电网实时动态监控系统是电力系统研究和发展的方向,采用光纤以太网构建全网相角实时传输通道为信息的快速、时效的传输提供了保证;针对当前电力系统动态安全监控系统中相角测量装置（PMU）数据传输速率低、联网能力有限的现象,提出基于双DSP结构、具有网络接口的PMU硬件电路方案,给出了以太网接口的设计电路、网络协议栈的实现方法及程序流程,从而可实现在PMU广域测量数据基础上对电网的运行状态进行实时监测.     

基于TMS320F2812的移相电容器故障诊断装置的设计

阐述了以TI公司TMS320F2812为硬件平台、以嵌人式实时操作系统μC/OS_Ⅱ为软件平台、具有移相电容器的在线监测功能和在继电保护跳闸后移相电容器的故障诊断功能的装置;详细叙述了整个装置的硬件设计、μC/OS-Ⅱ在TMS320F2812上的移植和各个任务的划分;测试的结果表明该装置能够对移相电容器进行实时、准确的参数测量和故障分析,在电力系统无功补偿方面有很好的应用前景。     

基于TMS320F2812的电力系统接地电阻测试装置的设计

本文介绍了一种基于高性能数字信号处理器TMS320F2812的电力系统接地电阻测试装置的设计。首先阐述了电力系统接地电阻测试的工作原理,提出用变频测量法的研究方案,同时介绍了测试装置各个部分硬件电路的设计思想。     

一种温压内爆炸准静态压力测量方法研究

针对有限空间温压爆炸准静态压力准确测量问题,依据传压管道滤波效应特性,设计了一种准静态压力测量组件,建立了温压内爆炸准静态压力测量方法。采用圆柱杆上的螺旋形凹槽结构,与内管壁组成了微型传压管道,与压阻型压力传感器配合,形成一种准静态压力测量组件,抑制了爆炸压力波中高频冲击波分量的传播,减小了爆炸光、热对压力传感器性能的影响。在激波管和准静态压力校准装置上,分别测量了压力组件的输出信号,得到测量组件的升压时间小于0.24 ms,测量误差小于0.6%,满足内爆炸场准静态压力的测试需求。目前,该测量方法已用于温压炸药内爆炸效应试实验中,为温压炸药爆炸释能评估提供了测试基础。     

数字式电缆测试仪的设计与开发

在现代自动测试系统中,系统可靠性要求越来越高,测试电缆的可靠性是自动测试系统可靠性的前提;本文介绍了分压-分压和全压-分压两种测量测试电缆电阻的方法,并在此基础上设计并开发了一种新型的基于PC104总线的测量测试电缆可靠性的装置,详细论述了该装置的软、硬件的设计思想和具体实现;实验数据表明,该电缆测试仪实现了测试电缆的自动测量,提高了测量测试电缆导通电阻和绝缘电阻的精度。     

基于ARM的嵌入式超声传播时间测量装置

应用超声波检测技术进行检测时,通常需对超声波在介质中的传播时间进行精准的测量,为精准测量超声波的传播时间,设计了一套基于ARM的嵌入式超声传播时间测量装置;该装置电路运行稳定,成本低廉,采用多次测量结果取算术平均值的方法以减小随机干扰,采用参比方法放置接收探头以消减电路中电子器件的延时;通过对实验结果进行分析,得出该装置可精准测量超声波在实验试块中的传播时间且满足设计要求,分辨率约为一纳秒。     

基于陀螺仪的炮塔角速度测量装置的设计

针对国内炮控系统性能参数测试中对角速度测量的成本较高、操作复杂、时间较长等问题,设计了一种基于MEMS陀螺仪的炮塔角速度高精度测量装置,通过中值滤波、均值滤波以及加权平均融合的方法,抑制了测量噪声等因素对炮塔角速度值的影响.通过在转台和坦克上对该装置进行标定和测试,分析了滤波和融合前后的实验结果,其对炮塔角速度的测量精度可达0.02°/s.该装置操作简单、灵敏度高、成本较低、实用性强,能有效地提高测试精度,节省了人力物力,缩短了测量时间,满足实际应用的需求,具有很高的实用价值.     

基于Ga:YIG晶体的新型光纤电流传感器

基于磁致旋光介质的法拉第磁光效应,设计了一种光纤电流传感器.核心部件采用了Ga:YIG磁光晶体.通过实验测试,得到其在室温下的维尔德系数为550 rad·T-1·m-1,是普通YIG晶体的50多倍.预期通过进一步的完善,该装置能够用于电力系统中大电流的实时测量.     

随钻地层压力测量装置测量控制系统的设计

为了解决地层压力随钻测量中存在的困难,针对地层压力测量装置的工作特点和测试环境,设计了一种基于随钻地层压力测试装置的测量控制系统.系统采用井下涡轮发电机与高温锂电池双电源供电,实现了井下环空压力、管柱压力数据的采集以及井下电磁阀的精确控制和地层压力的预测.随钻过程中可接收到井口下传指令,同时测量数据可实时上传地面.试验测试结果表明,该系统用于测试地层压力是可行的,系统具有设计合理、体积小、功耗低、可靠性高的优点.     

电压相角测量算法研究及其应用

探讨了递归Fourier算法、过零点同步相角测量算法和过零点异步相角测量算法,分析了3种电压相角测量算法的优缺点,并利用过零点异步相角测量算法设计了一种GPS母线电压相角测量装置,介绍了该装置的结构组成及工作原理。该装置实现了对静态电力系统运行的实时监控和调度,具有较高的工程实用价值。     

基于LabVIEW的斜圈弹簧测试系统设计与研究

斜圈弹簧具有良好的力学性能,广泛应用于机械密封、电力连接等领域。由于其结构的特殊性,目前国内尚无高精度斜圈弹簧检测设备。在分析斜圈弹簧受力和变形特点基础上,提出了一种斜圈弹簧刚度测量原理及相关计算方法,采用模块化设计思想搭建了相应的测试装置。该装置以PCI-1220U运动控制卡和PCI-1716数据采集卡作为硬件核心,以Lab VIEW为软件开发平台,通过对系统误差的理论分析来保证测试装置的高精度,适用于不同型号和尺寸斜圈弹簧的刚度测量。通过对某典型型号斜圈弹簧测试结果与有限元仿真计算的对比分析,表明该测试装置达到了设计目的,能够满足不同型号斜圈弹簧的刚度测试要求。     

一种驻车制动性能检验装置的研制

对机动车辆驻车制动性能进行研究,设计了一种符合国标要求的机动车驻车制动性能检验装置.该装置采用检测仪表与机械牵引装置相结合的方法,将坡道上的驻军制动测量转换为平坦路面驻车制动测量.测试结果表明,采用该装置进行驻车制动性能测试的结果与制动试验台测试基本一致,且装置具有操作简单、安装方便、精确度高等特点,适用于机动车检测站、汽车修理厂、事故车辆检验等场合.     

机载视频摄录装置测试系统的设计

机载摄录装置综合应用了微电子、微处理机、光学等多种技术,测试项目种类多,测试难度大;基于前期对机载摄录装置的研究,设计开发了机载视频摄录装置测试系统,采用了模块化的设计思想,使系统具有较强的扩展性,文中介绍了测试系统的软硬件结构及设计原理,对设计方案的可行性进行了分析;实际应用表明,该测试系统性能稳定,自动化程度高,减少了人为差错,解决了摄录装置的性能检测和维修决策问题,大大提高了机载摄录装置的维护水平.     

一种大功率重频充电电流的分析与研制

为满足重频Marx装置中高压脉冲电容器组的快速充电需求,研制了一台采用超级电容预储能、全桥逆变升压、倍压整流、10路并联输出的高压电容器充电电源,输出电压-90 kV,平均充电功率6.5 kJ/s,对等效电容量为0.32μF的Marx装置进行5 Hz重频充电实验测试,电源系统运行良好,满足了小型化、可靠性设计指标。     

基于GPS的电网同步相量测量算法

现代电力系统结构日趋复杂,现代电网的安全性存在新的挑战,电网的稳定监控将越来越重要。母线电压相量是反映系统稳定性的最主要的状态量,电压和电流相量的实时测量可以为安全调度、稳定控制等提供有力依据。因此实时测量母线电压相量,将是电力系统稳定监视和控制的关键性与基础性问题。文章在总结相量测量装置研发应用的基础上,详细分析了相量测量原理及方法,综合比较了过零检测法、最小二乘法、Fourier变换算法各自的特点,从处理速度与测量精度等多方面考虑,提出了采用递推Fourier算法的相量测量方法。     

PMU测试仪的开发和研究

随着PMU在电力系统中的广泛应用,需要现场对PMU装置进行测试,保证其测量数据的可靠性,然而PMU的检测不同于RTU的检测,也不同于保护装置的暂态检测,需要进行动态检测,因此就提出了PMU测试仪的开发和研究.PMU测试仪能够准确测量PMU装置的动态性能,统计误差,通信规约等性能.首先介绍了PMU装置的现场测试方法,然后是测试仪的硬件结构,动态向量数据的两个分析方案,最后是测试仪系统的软件程序.PMU测试仪的研制解决了在现场对PMU装置的进行动态测试的问题.