智能变电站网络测量仪的研究与实现

随着智能变电站二次设备网络化的逐步推进,网络流量测量技术越来越受到重视.本文介绍智能变电站网络流量测量的关键技术,提出了智能变电站网络流量测试仪的硬件实现方法,以及测试仪结构和设计方案,基于该方案研发的测试仪可有效开展网络流量测量工作.     

空气湿度微波谐振腔测量方法

提出一种通过微波谐振腔测量气体介电常数实现空气湿度连续测量的方法,并给出计算不同温度和湿度下空气等效介电常数的模型,设计出作为流动空气湿度传感器的两端采用开放同心圆环结构的特殊结构的谐振腔,对制作的谐振腔进行了气动特性仿真及S参数测量。仿真和测量结果表明：该结构的谐振腔适合于流动气体湿度的在线测量。研制了适用于空气湿度在线测量的微波测量系统。利用此系统对该文设计产生的饱和湿空气环境进行了测量,分析了测量结果和理论结果间的误差。该测量系统在29~38℃范围内能够实现±1.5%空气相对湿度的测量精度。     

准全同步频率测量方法的研究与实现

本文分析了多周期同步频率法和全同步测频法,给出了一种准全同步的频率测量方法.这种方法通过测量标准频率的相位来减小频率测量中±1个标准计数脉冲的误差,而且克服了精确实现全同步的困难.最后给出了在FPGA和ARM上实现该测量方法的实验原型和实验对比结果,结果证明该法测量精度高,速度快,而且结构简单.     

高性能同步相量测量装置的研制与应用

利用同步时钟授时实现异地相量同步测量,研制一种双CPU结构的高性能同步相量测量装置.介绍了基于双CPU结构的同步相量测量装置的软硬件设计方案.针对硬件设计,介绍了数据采集单元、同步时钟单元、高速通信网络单元的设计;针对软件设计,采用嵌入式实时操作系统uC/OSⅡ开发软件,重点阐述软件的移植和任务的划分,uC/OSⅡ的引入使同步相量测量装置的开发和维护变得简单.通过高速以太网实现异地SPMU的互联,构建全网动态稳定监视与控制系统.     

VXI—LAN网络测量模型与应用

文中根据网络通信原理、标准程控命令与ＶＸＩ仪器控制特性,描述了在局域网上实现ＶＸＩ仪器控制的ＶＸＩ－ＬＡＮ测量模型,提出了网络传输命令格式。这种测量模型在客户机／服务器结构网络测试系统中得到了应用。     

相位噪声测量中环路滤波器研究与实现

环路滤波器是鉴相法测量相位噪声系统中决定相位噪声提取性能的重要部件,采用数字实现方法时,测量系统分析带宽和锁相环路工作要求决定了该滤波器为极窄带宽滤波器。针对高性能极窄带宽的设计要求,通过理论分析,提出了适用于相位噪声测量系统的分级多相抽取数字滤波器结构。该结构采用了多级抽取、多相结构、存储器优化、乘法器优化等改进方法。论文中对优化后的滤波器结构与现有滤波器实现结构分别在FPGA中进行实现。通过比较两者实验结果,给出的极窄带宽滤波器分级多相实现结构在达到系统指标要求的条件下,占用资源为传统结构的33．8％,计算量为传统结构的54．5％。     

基于QNX操作系统的PMU通信软件设计

相量测量装置结合现代通信技术是对电力系统运行状况进行实时动态监测和分析的基础,该文重点研究网络通信,给出了一种网络通信的解决方案.文中对远程通信系统的功能、结构及其实现作了较详细的叙述.     

基于QF4A512的加速度测量系统的实现

在桥梁结构健康监测应用中,针对桥梁振动振幅小、频率低等特点,提出并实现了基于QF4A512的振动加速度信号测量系统.QF4A512由处理器通过SPI接口控制,对输人的多向模拟加速度信号进行放大、抗混叠、采样以及FIR滤波等处理,并将得到的数据通过SPI接口送至处理器进行存储、传输和显示.对该测量系统的标准振动实验和桥梁现场试验结果表明,该系统能准确检测桥梁振动加速度频率和幅值,测量精度高、灵敏度好,不易受干扰,适用于桥梁结构健康监测应用.     

轨道车辆瞬时姿态的测量方案研究

为解决轨道交通基础设施全断面动态检测中的测量基准问题,提出了一种新颖的高速运动轨道车辆瞬时姿态测量原理方法.本方法利用地面定点固定的反射镜组和车载激光器、成像及检测设备,可以实时测量出运动车辆相对于地面基准的瞬时位置和角度偏差,从而定点修正车载测量基准.结合车载的惯性测量系统,可以在动态测量过程中获得连续的测量基准.误差分析、数学仿真和实物实验表明本方法具有测量精度高、测量范围相对较宽等优点,且结构简单,具有很高的实用价值.     

分布式脉冲磁场测量系统研究

脉冲磁场测量是电磁防护领域的重要研究内容之一,是电磁脉冲研究的基础.基于巨磁电阻(GMR)片研制的三维脉冲磁场测量探头,具有结构简单、体积小、测量范围宽,响应频率高等优点.通过实验标定,探头可以较好地测量三维脉冲磁场,磁场强度的测量范围为-40～+40 Gs,测量频率范围0～1 GHz.将探头测量的磁场信号转换为电压信号后,由TMS320F28335 DSP采集并存储在SD卡后,通过CAN总线组网,构建分布式脉冲磁场测量系统.结果证明,该系统具有组态灵活、测点容量大、抗干扰能力强、并能够实现三维脉冲磁场测量等特点.     

测量电感与高频电压方法的研究

针对当前测量电感和高频电压的仪器结构复杂,准确度不高的情况,本文提出一种转换电路和单片机相结合的设计方案。系统用转换电路把电感和高频电压转换成频率,然后用一种改进的算法测量频率,根据频率的大小和转换电路的传递关系求解电感值和高频电压值。通过实验表明系统电路简单,输入阻抗高,测量准确。该方法对测量电感和高频电压的电路简化,和误差减小方面,有一定的参考价值。     

分布式爆炸测量系统在爆炸试验中的应用

针对水下爆炸试验自由场压力、壁压、加速度等多种数据的测量需求,提出一种基于分布式测量技术的设计思路和测试方法,该方法充分考虑了水下爆炸试验测量通道多、实时性要求高、可靠性要求高等特点.分布式爆炸测量系统采用分布式测量方式和CAN总线通讯方式对系统测量单元的数据采集、传输及故障上报等进行管理和控制,提高了系统工作可靠性,保证了测量数据的可靠回收.在实验室条件下,采用模拟的两种触发信号,分别对系统触发采集的可靠性进行测试,实验证明系统采用其中任一触发信号均能可靠启动;该系统已成功应用于爆炸试验测量,较之其它爆炸测量设备其使用更加灵活、简便、可靠.     

计及PMU的混合非线性状态估计新方法

提出一种将同步相量测量单元（PMU）的直接电压相量量测变换为间接支路电流量测,并与监控与数据采集（SCADA）量测量一起进行混合迭代的非线性状态估计方法。对构造等效电流修正量而带来的间接量测误差进行了详细和定量的分析,并对该混合估计算法的精度进行了定性分析和定量计算。理论分析和算例表明,该方法可以获得较高的估计精度,在收敛次数和滤波效果上也有所改进。     

基于精度理论的测量不确定度评定与分析

针对测量不确定度表示指南(GUM)所述的测量不确定度评定方法存在的局限性,提出了基于经典精度理论的测量不确定度评定的新方法。分析了当不确定度来源繁杂或测量模型未知等特殊情况时,以测量正确度和测量精密度作为2项主要来源进行测量结果的不确定度评定的优势及理论依据。最后,坐标测量机(CMM)工件端面距离测量的不确定度评定实例验证了该方法的可行性。实验结果表明,CMM测量环境引入的标准不确定度分量相对于正确度和精密度引入的不确定度分量可忽略不计。在测量环境非主要不确定度来源时,测量不确定度评定的初始模型仅需考虑正确度和精密度2项来源就可获得较可靠的测量不确定度。     

一种高可靠性的频率测量系统

提出并研制了一种高可靠性、高精度、使用简单且便于维护的频率测量系统,该系统用于电力电子测量领域。其硬件系统以嵌入式PC104计算机为测控平台,软件系统以LabWindows/CVI为开发平台,采用测周期法,依据频率大小选用不同的基准频率。经实际测试证实,该设计满足精度和实时性的要求,检测效率高,便于操作与维护。该系统亦可用于其他要求高精度频率测量的领域中。     

热电阻测温仪导线电阻补偿新方法

提出了一种用于三线制接法热电阻测温仪导线电阻补偿新方法,在传统的热电阻测温仪的不平衡电桥三线制接法中,连接导线电阻（哪怕仅有1Ω）将对测量结果产生约1%的误差。本文在分析了传统的热电阻测温仪不足的基础上,提出了一种新的导经电阻补偿方法,连接导线即使有较大的导线电阻,测量误差将低于0.1%,实验证明该方法是有效的。     

机载ATS的自检系统在自动计量校准中的应用

自检系统包括仪器设备自检和系统整机自检2个相对独立的过程,在测试过程中起到检查系统仪器设备工作是否正常和测试系统连接是否正常的作用.在机载ATS的计量校准中恰当应用自检系统,可以确保2次计量周期之间仪器设备处于良好的工作状态,而且自检与外部计量相结合的方法可提高计量的准确度和计量效率.     

天线方向性测量系统设计与实现

为了获得天线方向图、增益等参数的实测数据,研究了天线电参数的时域和频域测量方法,分别应用2种方法建设了天线方向性测量系统。以窄脉冲信号发生器和数字取样示波器为基础建设时域系统,分别以矢量网络分析仪和信号源加频谱仪为主体构建频域测量系统。给出了系统构成及组件的相互关系,确定了测量流程,提出了数据处理方法及关键技术。最后,对时域和频域两种测量方法的特点进行了比较。建设的测量系统为天线研制、验收等工作提供了技术手段。     

广域测量系统分段时延测量及分析

广域测量系统(WAMS)的测量数据和管理数据均通过电力调度数据网传输,数据传输过程中在各个阶段引入的时延具有不确定性和随机性,对广域电力系统阻尼控制造成非常不利的影响。为此,提出一种对WAMS分段时延的测量方法,该方法可以有效地测量WAMS数据传输过程中各环节的时延,为保证WAMS数据的实时性和正确性提供了分析依据。在浙江省现场安装并搭建了该方法的应用平台,测量了实际现场中WAMS的分段时延并针对分段时延的特性与影响因素进行了分析。结果表明,所提出的WAMS分段时延测量方法能有效测量WAMS分段时延,通过对现场分段时延的测量和分析,为WAMS总体时延的改善提供明确的方向。     

一种实用的幅值和功率测量新算法

为解决电力系统全局信息的快速准确测量问题,提出了一种实用的幅值和功率测量算法。结合电力系统实际情况,对离散傅里叶变换(DFT)算法中的强非线性部分进行了合理简化,从而可以方便地利用DFT计算结果对其自身进行补偿修正。该算法充分利用了DFT算法的快速、对谐波有抑制能力的优点。与传统DFT方法相比,文中方法测量精度有明显提高,且计算负担增加很少。算例验证了这一特点。