交流功率测量相位偏移补偿的研究

相位偏差是影响功率测量精度的重要因素.本文以三相交流在线测试仪为模型,分析了电压取样电路、电流取样电路、滤波电路和频率测量误差对相位偏差的影响,提出了选取电流与相位偏差曲线拐点作为相位偏差校准点的分段线性化校正方法.同时,本文还介绍了在系统存在相位偏差的条件下,利用同步交流采样原理计算有功功率和无功功率的方法和补偿步骤.实践表明,在本文算法基础上研制的功率测量系统的有功功率和无功功率测量误差均小于0.05％.     

非正弦周期信号测量同步误差研究

软件同步采样是电工参量微机测试系统中常用的采样测量方法,由于同步误差的存在,引起测量的方法误差。非正弦周期信号测量同步误差研究分析了软件实现同步采样在非正弦信号有效值和有功功率测量中产生测量方法误差的原因、误差的大小,建立了误差分析的数学模型,并进行了仿真计算,提出了消除或减小测量方法误差的措施。     

一种高精度基波功率测量方法

提出了一种基于软件滤波实现计算基波功率的方法,理论上论证了单纯对电压通道滤波后计算基波功率的合理性,通过相位校准算法对滤波造成的相位差进行补偿,最终实现对基波功率的高精度测量。软件仿真结果及样机精度试验数据表明,该方法计算基波功率简单,且准确度较高。     

抑制次同步谐振的并联结构PSS参数优化

采用测试信号法,基于IEEE次同步谐振第一标准测试系统及IEEE ST1A型励磁系统分析了传统的单通道电力系统稳定器(PSS)及多通道并联结构PSS抑制次同步谐振时存在的问题.根据励磁系统引起的相位滞后特性,结合转速偏差、电磁功率偏差与电磁转矩偏差间的矢量关系给出了PSS需提供的理想相位补偿特性的计算方法.选取低频段和次同步谐振频率点附近具有代表性的频率点,计算其理想相位补偿角,并以此为目标应用遗传算法对并联结构PSS的参数进行优化.利用所得优化结果设置并联结构PSS参数,并进行仿真分析.结果表明,优化参数后并联结构PSS的实际相位补偿特性在全频段跟理想相位补偿特性更接近,使得全频段电气阻尼特性有了整体性增强,最大限度地避免了系统低频振荡和次同步谐振的发生.     

基于变频器的异步电机离线参数辨识

分析了基于变频器控制的异步电机参数辨识方案.对传统测定子电阻的直流试验方法进行改进,提出了一种消除功率开关器件压降影响的定子电阻辨识方法.通过向电机施加单相电压信号,得到了电机参数的计算公式.针对单相试验中电机定子电流准幅值和相位的对电机参数精确估计的需求,提出了一种基于离散傅里叶变换测量电机定子电流幅值与初始相位的方法,所述算法考虑到由于非同步测量误差以及频谱泄漏和栅栏效应引起的离散傅里叶变换计算误差的修正问题.MATLAB/Simulink仿真结果证实了所提方法的有效性.     

微机电量变送器电参量同步采样与准同步采样测量误差仿真分析与研究

非同步采样测量计算误差在微机电量变送器电参量测量误差中占了主要成分,有必要采取有效措施减少该测量误差.对此,采用不同的采样方法对电路中的电压有效值及其有功功率进行仿真计算,以验证准同步采样测量算法在微机电量变送器电参量测量的有效性和消除非同步采样测量误差的必要性.     

一种基于DFT的简化的功率测量方法

传统基于DFT的功率测量算法需要基于电流DFT的结果得到电流基波向量的相位与幅值,进而结合锁相环中得到的相电压基波向量的相位和幅值进行运算,运算量庞大。介绍一种简化的功率计算方法,通过选取合适的电流DFT起始点,可以直接通过电流DFT结果的实部、虚部与相电压幅值得到有功功率和无功功率,极大缩减计算量,减小DSP的计算压力。通过Simulink对上述计算方法进行仿真分析,对比仿真结果与理论计算所得的结果,最终验证了算法的可行性和有效性。     

基于同步解调的间谐波闪变测量方法

在分析间谐波与闪变之间量化关系的基础上,讨论了有效值波动和峰值波动测量的不同之处,指出频率和相位都是影响间谐波闪变效应计算的重要因素.分析IEC闪变仪无法测量间谐波闪变原因的同时提出了同步解调提取波动信号的方法,该方法能有效实现对间谐波闪变测量的扩展.考虑到工程应用中很难得到同步信号,在同步解调的基础上还讨论了用自身信号进行自同步解调以分离波动分量的方法.仿真实验结果表明,2种方法能有效测量间谐波引起的有效值波动和峰值波动效应,其中自同步解调法不受频率偏移的影响,实用性更好.     

介损角测量中非同步采样算法的研究

介绍了基波相位分离法测量介质损耗角的原理,指出了目前的软件同步采样措施难以实现真正的同步采样,并通过推导得出非同步采样条件下的基波相位分离法的算法。使用本算法,在测量时可以以固定采样率进行采样,不必根据电网频率调整采样间隔。仿真结果表明,该算法具有很高的精度。     

基于幅值测量的任意宽带信号相位测量方法

本文提出了一种超宽带任意信号相位测量方法,该方法基于频谱分析仪测量两路不同信号振幅,再基于功率合成器合成信号幅度,利用矢量合成原理,在频域中进行数学分析,建立了测量任意信号相位的方法。根据基本原理设计,建立了测量信号相位的测试系统,通过仿真及实验验证了该方法的正确性及可行性。另外,还讨论了功率合成器的反射与隔离等参数对信号相位测量结果的影响。本方法适用于从DC到数十GHz信号相位的测量,可应用于电磁干扰和信号完整性分析,弥补了现有测量信号相位方法的不足。     

电力系统相位误差分布式周期补偿方法

分析同步误差对电网信号相量算法误差的影响,确定测频为相位补偿算法中的重要环节。提出电力采集系统通道相位误差分布式周期补偿方法,采用FRA(频率特性分析仪)增益阻抗测量法,计及测量误差,对相位绝对误差进行测量与校正,进而采用周期递归测频的相位相对误差补偿方法,最终获得相位误差补偿结果。实验结果表明,补偿后相位误差满足电力系统多数应用对相位精度需求,为电网稳定运行与故障分析提供有效数据保障。     

一种高精度功率测量的补偿方法

本文介绍了交流同步采样的原理和有功功率、无功功率计算方法;分析了高精度功率测量的误差来源.对于相移的非线性误差,通过多项式曲线拟合得到了误差模型并提出了选取曲线拐点作为相移分段线性化校正方法.介绍了功率测量中相移补偿的方法并给出了功率补偿的步骤.最后,通过研制的三相交流在线测试仪验证了该方法的正确性.     

利用微机交流采样技术消除三相无功功率测量中的不对称误差

对传统无功功率测量方法的(由电压、电流不对称引起的)“不对称误差”进行了分析 ，介绍一种消除“不对称误差”的准确的无功功率测量方法。     

工厂用电二次计量误差的原因分析与改进

二次计量误差是造成工厂用电计量平衡困难的原因之一。文章首先分析了电度表在电流极性、电压相序、接线质量、错用表具、零线接法等方面引起的计量误差原因，并提出改进意见和解决方法。     

电力线路工频参数测量装置中通道测量误差的多重校准方法

分析了电力线路工频参数测量装置中相差测量对阻抗测量精度的影响,在此基础上提出将基于最小二乘原理的分段线性数据拟合方法应用到装置通道的校准中,实现包括通道幅值、相差及幅值一相差关系的多重校准的新方法。该方法通过分段线性拟合建立测量值和实际值的关系函数实现测量数据的校准,原理简单、校准效果好,对电力现场的多种参数测量有一定参考价值。     

基于Blackman-Nuttall窗改进FFT校正的新型三相动态谐波电能表设计

针对电网动态谐波检测与电能计量的急切需求,建立了改善动态谐波FFT频谱泄漏和旁瓣效应的基于Blackman-Nuttall窗三谱线改进FFT校正的谐波电能计量方法,提出了ADS1178+TMS320C6745+K60架构的新型三相动态谐波电能表的设计和研究方案,详细介绍了多通道、高采样率、同步采样ADC的数据采集和调理电路单元,以及以高性能浮点DSP芯片TMS320C6745为核心的电网信号数据处理电路单元,提出了基于牛顿插值的动态谐波电能计量的误差校正方法。实验与测试表明,新型三相谐波电能表的基波有功功率相对误差≤0. 1%,基波无功功率相对误差≤1%,2次～21次谐波电压幅值相对误差≤0. 6%、谐波电流幅值相对误差≤0. 7%、谐波相位误差≤0. 5°,符合国家标准GB/T 14549-93中的A类谐波测量仪器相关精度要求。     

电力系统无功测量方法综述

无功测量在电力系统中有着重要的地位和作用.本文分正弦和非正弦两种情况,论述了包括移相法,积分法,Hilbert法等在内的几种主流各种无功测量方法,对现有方法的精度和误差进行了分析,探讨了各种方法下的误差应对策略.并简要介绍了各种方法的软硬件实现的可行性.     

电容式电压互感器电压暂降测量误差分析及校正

电压暂降是影响现代电网最为突出的电能质量问题之一,在进行大范围高压系统电压暂降监测时,必须考虑到含储能元件的电容式电压互感器（capacitor voltage transformer,CVT）所造成的不利影响。根据CVT结构推导了其测量电压暂降的误差并指出了影响该误差的内外部因素,而后构建了仿真模型,详细研究了暂降初相角、残余电压、CVT参数及负荷对电压暂降持续时间、暂降幅值以及相位跳变等特征量的影响及敏感度,最后提出一种基于虚拟阻抗补偿的CVT电压暂降测量误差校正方法,消除了电压暂降不确定性造成的测量误差多样性问题,仿真结果表明该方法的有效性,为普遍采用CVT的高压系统电压暂降准确测量提供了可行的校正方案。     

基于高精度测频的修正DFT相量及功率测量算法

为了提高频率偏移时电力系统相量及功率测量精度,提出了一种基于改进扩展卡尔曼滤波(IEKF)频率测量的修正离散傅里叶变换(DFT)相量及功率测量算法。分析了频率发生偏移时非同步采样下DFT的测量误差,建立了相角、幅值与频率偏移量和初相角之间的函数关系式。由IEKF得到频率偏移量,然后对DFT计算结果进行修正即可得到输入信号的真实相量和功率。仿真结果表明:该算法相比较于传统自适应DFT算法能有效消除或减弱谐波、噪声以及频率偏移对相量同步测量的影响,提高了相量及功率测量精度。     

交流采样综合电量变送器的算法和误差分析

本文介绍了一种交流采样综合电量变送器的测量算法和设计技术要点，分析了仪表的误差来源：通道传输误差、电流互感器非线性误差、相位误差和频率混叠误差。论文提出了提高锁相同步的精度、减小通道误差和频率混叠等误差的方法。由于仪表采用了具有高Q模拟低通滤波器的锁相同步技术、内部动态校准与外校准相结合的免调整技术、采用较高的采样率和抗混叠滤波、相位补偿等技术，从而保证了仪表能适应谐波畸变严重的电网，并有良好的温度适应性。几项关键技术尚未见在国内其它的微机电量变送器中使用。