常用电工参数数字化测量中的非同步采样误差

非同步采样误差是周期性信号均值型参数数字化测量中普遍存在的一种误差,本文介绍了非同步采样误差的概念,推导了常用电工参数数字化测量中的非同步采样误差的公式,并分析了影响非同步采样误差的因素,最后了提出了几种减小非同步采样误差的方法。     

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。     

智能变电站中自适应同步的母线保护方案研究

采用电子式互感器母线保护的可靠性依赖于采样值同步,论述了目前智能变电站中母线保护采用的采样值同步方案。在同步标异常时,研究了合并单元自由采样的非精确同步方法及母线保护可以实现的最大同步误差,针对电子式互感器的应用,提出了优化母线保护原理和调整采样值差动关键参数的思路,分析最大同步误差对采样值差动原理母线保护的影响。在同步标正常和异常之间自适应切换同步方法和调整采样值差动保护原理及关键参数,保证母线保护采样值差动的选择性和可靠性要求,通过仿真分析了非精确同步时的动作行为。采用浮动门槛的方法,避免最大同步误差引起的不平衡电流越限闭锁,最终达到在同步标异常时母线差动保护不退出运行,提高了母线保护在智能变电站中应用的适应能力。     

电参量测量中准同步采样算法分析及精度提高方法

为了进一步减小同步采样中产生的误差,提出了准同步采样方法,其采样周期不要求与信号周期严格同步,实际是等间隔采样和周期迭代过程,从而获得了接近“理想同步采样”的测量准确度。介绍了准同步采样方法的基本思想,对该方法进行了分析,并给出了进一步提高测量精准度的方法。经实验验证,准同步采样算法可以显著提高计算精度,并可以应用于其它信号特征的采样数字测量中。     

站域信息实时同步采集中同步采样时钟的设计

站域信息实时同步采集是智能变电站中实现全景信息采集的关键技术。在研究基于全球定位系统(GPS)采样数据同步的基础上,针对合并单元同步采样时钟对晶振依赖性强,及在晶振老化、频率准确度降低的情况下输出误差较大等不足,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的同步采样时钟闭环校正实现方法。通过对2种同步采样时钟输出误差的定量分析,证明可通过软件补偿改善输出误差,并在提高同步采样脉冲输出精度的同时,保证输出相位的一致性。实验验证表明,该方法在使用普通石英晶振时,合并单元的同步采样值能达到0.2s级精度,体现了良好的同步性能。     

数据插值在同步采样中的应用

周期电气信号的测量中普遍采用交流同步采样.由于同步误差的存在,用同步采样的数学模型来处理准同步采样的采样值,会给测量结果带来一定误差.本文分析了同步误差产生的原因及其对有效值测量造成的影响,提出了改善测量结果的数据插值算法,并用仿真验证了该算法的可行性.     

数字化变电站中高精度同步采样时钟的设计

在数字化变电站的应用中,对同步采样时钟要求高稳定和高精度,其实现关键在于消除同步采样时钟的误差。文中从分析同步采样时钟误差产生的原因出发,利用全球定位系统（GPS）接收机输出GPS时钟误差分布的特点和晶振频率在短时间内的相对稳定性及现场可编程门阵列（FPGA）的高速数字信号处理的特性,采用相应处理措施消除了晶振频率偏差对同步采样时钟的影响,实现了GPS时钟在短时间内出现较大偏移或扰动时对其进行人为补偿,从而保证了采样时钟的精确同步,为数字化变电站的设计应用提供了一种高稳定、高精度的同步采样时钟设计方法。     

适用于合并单元的等间隔采样控制与同步方法

智能变电站中合并单元的采样同步直接影响测控与保护设备的可靠性。文中从合并单元的相关技术需求和实际问题出发,提出了一种严格保证等间隔采样控制与同步的优化方法,此方法通过实时测量同步误差来修正同步采样周期。在首先保证采样周期均匀等分的基础上,动态地补偿本地采样时刻的偏差,实现每个采样时刻的精确控制与同步。测试结果表明所提方法使合并单元可靠地实现了采样同步。     

数字介损测量离散付立叶变换的理论误差分析

数字介损测量的基础是离散付立叶变换,为分析介损测量离散付立叶变换的误差对介损测量准确度的影响。从数字介损测量的数学模型出发,给出从采样到时窗处理过程对应的数学公式,分析了离散付立叶变换、半离散付立叶变换与信号频谱的关系以及误差来源,并针对常用的时窗函数说明误差的计算方法和控制误差的方法。同时指出准同步采样信号包含的信息与同步采样并无区别,使用半离散付立叶变换方法用准同步数字采样信息计算得到的信号相位与在相同的频率精度下的同步采样信息得到的信号相位具有相同的准确度。     

高精度软件同步采样算法

软件同步采样是周期电气信号测量中最常用的采样方式。但常规软件同步采样方法存在采样同步精度不高、采样间隔误差累加递增、测量滞后等缺点。通过对软件同步采样实现过程的分析,找出了影响采样同步、测量滞后的主要原因．并提出了一种高精度、快速软件同步采样算法。这种方法具有计算量小,易于实现,实用有效的特点。信号周期和谐波测量的仿真结果,证实了所提方法对提高软件同步测量精度的有效性。     

双速率同步采样法在谐波间谐波测量中的应用

非同步采样是造成频谱泄露和栅栏效应的根本原因,而频谱泄露和栅栏效应是影响 DFT变换谐波测量精度的主要原因。因此采样方法的准确性至关重要。针对传统采样法上存在的误差问题。为此,本文提出了一种改进后的的双速率同步采样法,该方法在使用传统的采样间隔补偿方法抑制周期信号产生的周期误差后,对补偿后残留下来的误差进行分析,比较残留误差与定时器分辨率Td的大小关系,从而做进一步的补偿,再用均根方值算法进行处理,这样就更有效的减小了误差。最后,仿真结果验证了本文所提方法的有效性。     

周期信号同步采样误差分析

介绍在单片机中实现周期信号的同步采样方法，对误差进行了分析，提出了一种新的非均匀采样方法。     

周期信号取样非同步度的研究

讨论了周期信号取样的时域频域特性、非同步取样引起恋和频谱泄漏误差。针对周期信号 软件实现同步的取样方法，给出了相对非同步度和最大相对非同步度的定量计算公式，并对它们的关系特性进行了描述。在周期信号的数字化测量中，为取样参数的选取提供理论依据。     

Method of Reducing Error in Calculations of Active Power from Signal Samples

The paper presents the results of investigations into several methods of calculating the active power value from current and voltage signal samples. The accuracy attainable for nonsinusoidal signals whose frequency differs from the nominal one was determined. A new active power calculation method ensuring accurate results for sampling over two signal periods is proposed. The method uses a very simple computing algorithm.     

微机继电保护中滤除衰减直流分量的算法研究

全波傅氏算法是基于周期信号推导出来的,当采样信号中含有衰减直流分量时,将会产生误差。该文在全波傅氏算法的基础上,提出一种改进算法,仅增加一个采样点,通过两次非递归全波傅氏变换,消去衰减直流分量的影响。对微机保护中费机时的运算进行合理简化,以提高计算速度。仿真实验表明,改进算法具有消除衰减直流分量能力强,计算量小,速度快的特点。     

非正弦电路无功功率及其对无功计量的影响

为了能够准确地理解和计算非正弦电路的无功功率,分析非正弦无功对无功电能计量的影响.本文采用傅立叶分析方法,导出非正弦电路的无功功率的计算公式,分析了公式中每一项的物理意义,并就非正弦无功对目前主要的两种无功电能计量技术(电磁感应式无功电能计量技术,电子式无功电能计量技术)的影响进行了理论分析,得出在IEEE100-1996标准给出的无功功率定义下,用两种无功电能计量技术测量无功均会产生较大偏差的结论.     

一种非均匀同步采样及其DFT算法

提出了一种非均匀同步采样方法,它不仅有效地抑止了采样周期误差,而且实际采样点与其理论采样点间的偏离也被有效控制在1个Td之内。所提出的DFT算法,具有精度高和计算量较小的特点,适用于周期信号电参数测量和谐波分析。     

Errors of a Time-Division Active Power Converter with a Natural Sampling Pulse-Width Modulator

Errors of a time-division active power converter under sinusoidal and nonsinusoidal conditions are calculated by computer simulation and measured experimentally. The paper shows that if the sampling frequency is not synchronized with the input signal frequency then systematic errors of this converter, due to its principle of operation, are negligible. The experimental results demonstrate that a converter built for sinusoidal operation only can exhibit large errors, when operating under nonsinusoidal conditions.