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。     

软件同步采样实现方法的分析与改进

本文对目前常铁软件同步采样实现方法的同步误差产生原因进行了分析，在此基础上提出了用软件实现同步的改进方法，仿真分析和实验结果证实在工频电参量微机测量中该方法能有效地提高测量准确度。     

软件实现同步采样的误差分析

本文分析工频电参量测量中软件实现同步采样产生误差的原因，导出了测量电压电流有效值和平均功率的测量误差的数学模型，提出了无差条件及减少或消除测量误差的措施，并进行仿真计算其结果与上述结论一致。     

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。     

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.     

基于离散傅立叶变换校正的电参量微机测量新算法及应用研究

离散傅立叶变换(DFT)是电参量微机测量的常用算法，但非同步采样引起的频谱泄漏及栅栏效应，使估计出的信号频率、幅值及相位有较大的误差。该文根据电气信号的频谱特点，对DFT频谱校正实现方法进行改进，提出了适合电参量微机测量的新算法，并通过选用不同的采样时间窗长度、采样点数及与之相适应的窗函数，使新算法可以满足高精度计量及快速电气测量等多种应用场合对测量精度、实时性等性能的不同要求。算法实现简单，速度快、精度高、通用性强，仿真分析和科研实践验证了其可行性和有效性。     

一种用于基波测量的数字校准方法

在电力系统中,相量测量的精度主要受到信号采样通道元器件误差和软件采样同步误差的影响。分析和实验表明,不同量程同步采样经幅值校准后拟合的方法改进了相量幅值测量的精度,对各相量进行相位校准的方法克服了相量采样的同步误差。综合应用2种方法,提出了基波相量幅值校正和相位校正的数字校准方法,对输入信号采用不同放大倍数调理电路进行分段处理和A／D采样,经幅值校准后拟合,以及对各相量进行相位校准均改进了电力系统电压和电流的测量精度。最后介绍了该方法在微机保护装置中的应用及其检测结果。     

高精度电能表现场校验仪设计

介绍一种多功能、高精度、低成本的三相电能表现场校验仪。它使用简单可靠的硬件高速锁相环电路,控制单片6通道16位Σ-ΔA/D转换器对三相电压、三相电流进行同步整周期均匀采样和抗混叠跟踪滤波;DSP对采集的三相电压、电流数据进行高速运算、处理和数据分析,并用软件方法产生高低频标准电能脉冲;FPGA芯片实现频率、相位测量并配合DSP产生A/D控制时序和进行档位切换与增益控制;MCU控制键盘输入、E2PROM参数设置、LCD显示、打印输出以及与上位机的数据通信。给出了系统总体结构、倍频锁相电路、数据采集电路和各种电参数的测量算法。主要指标的准确度等级优于0.05级。     

最小二乘在微机电量变送器电参量测量滤波处理的应用与仿真研究

最小二乘滤波算法可以消除电参量测量的粗大误差和随机误差,并实现电参量的平滑过渡,实时跟踪电参量的稳态变化.在许多工况中,微机电量变送器采用最小二乘滤波算法对量测数据进行平滑处理是有意义的.本文以抛物线来拟合电网电参量平滑过渡过程,以最小二乘为准则,递推实现电参量的实时跟踪.仿真验证表明该方法是有效的,其响应时间和超调量与样本空间数有关.     

电机测试中瞬时值采样对测试精度影响的分析

本文对电机微机测试系统中常采用的瞬时值采样数字求积给有效值和功率测量精度带来的影响进行了讨论.分析了 A/D 转换的量化误差,不连续采样产生的周期误差以及计算方法误差导致的有效值和功率测量误差,推导出了最大误差范围的数学表达式.     

周期电气信号测量中软件同步采样方法的研究

软件同步采样是周期电气信号微机测量中最常用的采样方式,但它采样的同步精度和时间间隔均匀程度都不够高,影响测量精度.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和导致采样间隔不均匀的主要原因,并提出了三个相应的解决方法.方法一是在采样过程中动态调整采样时间间隔,使实际采样时刻最大限度地逼近理想均匀同步采样时刻;方法二是在采样后用线性插值方法修正采样值,使实际采样序列逼近理想的均匀同步采样序列;方法三是实时跟踪测量信号周期和校正采样周期.三种方法均具有计算量小,易于实现,实用有效的特点.对电功率和谐波测量的仿真分析结果,证实了所提方法对提高微机测量精度的有效性.     

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。     

数字化轨道表示模块的误差校准与检测方法研究

轨道电路是用于指示铁轨上是否有列车占用或空闲的一种特殊传感设备,其工作性能参数直接影响铁路行车安全.本文设计了一种用于检测轨道电路占用或空闲表示状态的数字化轨道表示模块,介绍了数字化轨道表示模块的基本工作原理;结合数学模型,从制造过程造成的系统误差、环境因素造成的系统误差和随机误差等方面对影响轨道电压检测精度的因素进行了分析,讨论了数字化轨道表示模块中校准这些误差的软件调整方法;在有效处理轨道电压检测误差的基础上,提出了一种改进的判定轨道表示状态的新方法,解决了原先存在的部分轨道电路"虚占用"和"虚空闲"的问题,提高了轨道表示状态的检测可靠性和安全性.     

电力参数微机测量中采样周期的优化校正方法

在电力参数微机高精度测量中，同步误差是导致测量误差的主要因素之一，而采样周期校正是减小同步误差的重要手段。文中对交流采样时采样周期的校正方法进行研究，提出了采样周期优化取值、分段调整和动态调整等优化校正方法。这些方法易于实现，实用性强，与传统方法相比，能更有效地减小同步误差，提高测量精度。仿真研究和科研实践均证实了其可行性和有效性。     

基于数字锁相原理的GPS高精度同步时钟产生新方法

在分析时钟误差的基础上,根据全球定位系统(GPS)秒时钟无累计误差和晶振秒时钟无随机误差的特点,提出了一种利用GPS秒时钟同步晶振秒时钟实现高精度时钟的新方法.该方法根据数字锁相原理,通过测量GPS秒时钟与晶振秒时钟间的相位差来控制晶振秒时钟的分频系数,实时消除晶振秒时钟的累计误差,从而产生高精度秒时钟.实验结果表明,在GPS正常工作时能够保证其精度稳定在20 ns;GPS信号失效1 h的情况下,秒时钟精度仍能稳定在100 ns.根据此方法研制了具有较高性价比的高精度时钟发生装置,成功应用于行波定位系统中.     

精密交流数字电桥准确度分析

针对精密交流数字电桥计量与使用过程中,行业内普遍采用基本准确度作为仪器最终技术指标的现状,研究分析了精密交流数字电桥原理及影响测量准确度的因素.详细阐述了数字测量仪最大允许误差的计算方法,以E4980A为典型型号给出了电容参数"逐点计算方案",相同测量点的计算结果较传统的计算方法最大相差±11.95％,结果表明所提计算...     

几种概率电压稳定分析方法计算误差的对比分析

对电力系统进行电压稳定研究时,为了考虑负荷的随机变化和大规模风电并网引入的发电机出力变化,多种概率电压稳定分析方法先后被提出。分析比较了概率直接法、两点估计法和随机响应面法三种概率电压稳定分析方法的计算误差和计算效率。首先对各种计算方法的原理和步骤进行研究,并找出了可能影响计算误差的因素:负荷随机变量的标准差、风电场风速相关性和负荷随机变量的分布形式。然后在39节点算例系统上进行仿真计算。以蒙特卡洛方法的结果作为参考,比较了各种方法的计算误差和计算效率。分析了负荷随机变量标准差、风电场风速相关性和负荷随机变量分布形式不同,对各种方法计算误差的影响。计算结果表明,随机响应面法计算误差最小,而概率直接法用时最少。     

Digital recording techniques for electrical insulation measurements

The problems of measuring the characteristics of transient voltage and current waveforms occurring in high-voltage power systems are discussed, and the analog recorders that have been used in the past are reviewed. The theory of operation of digital recorders is described, and sources of recording errors are examined. Applications of digital oscilloscopes to measuring switching surges and partial discharges and to high-voltage impulse testing are discussed     

数字量输出电子式电压互感器的高精度在线校验方法

针对目前电子式互感器校验方式存在的需要线路停电、操作复杂等问题,文中提出了一种数字量输出电子式电压互感器的在线校验系统。利用设计的菱形升降结构实现标准互感器与被测母线的连接,构建了一种可对母线电压信号进行在线测量的标准电压在线测量单元,从而实现了运行中电压互感器的在线校验。文中详细分析了同步方式、软件算法等因素对系统准确度的影响,并提出了降低误差的措施。研制的校验系统通过检定并在现场应用,准确度优于0.05级。