基于FPGA的多参数测量系统的设计

为满足工控现场对多参数动态测量的要求,提出了一种基于现场可编程逻辑门阵列器件FPGA的多参数测量系统。该设计采用FPGA作为核心控制器件,结合系统整体结构设计原理,设计了硬件电路系统及FPGA逻辑控制程序,搭建了模拟实验平台,实测了多参数测量系统,分析了测量数据,测试结果表明,该系统实现了多参数的动态测量的预期设计功能且测量相对误差范围为0%~1.7%,具有性能稳定、抗干扰能力强、数据传输方便等优点,可用于电压、电流、温度及压力等参数的测量系统中。     

多点测湿系统

介绍基于单总线器件DS2450的多点测湿技术,利用单片机AT89C51和湿度传感器组成传感器网络,实现多点测湿,由于该系统在测量现场直接将模拟信号转换为数字信号,能够远距离测量多点湿度,具有很高的测量精度;该系统可用于仓库测湿、温室控制和生产过程监控等领域.     

基于FIFO和数字包络解调的脉内测频方法

依据等精度频率测量原理,提出了在FPGA内部运用FIFO、数字包络解调和多路移相时钟等技术的新型脉内测频方法,实现窄脉宽中频调制脉冲的频率测量,适用于脉冲雷达等瞬时测频系统。同时,也可实现对多个调制脉冲的测频计数值累加求平均,以达到更高的测量精度。此设计方案硬件电路结构简单、成本低,系统集成度高、稳定性好,实用性强。     

基于FPGA的双通道多对极旋转变压器的新型测角系统设计

在伺服系统中,为了尽可能提高测角精度,本文提出了"双通道多对极旋转变压器+轴角数字转换器AD2S1210+FPGA"测角编码控制方案。通过FPGA来控制AD2S1210的解码和同步问题,并采用串行通信实现绝对角位置的输出,该系统可适用于0~360°范围内的转角位置测量。并且针对系统的误差,对旋转变压器的双通道数据的组合纠错进行了深入的研究。整个测角系统电路在PADS2007的设计环境下设计实现,并基于Xilinx公司的FPGA芯片XC6SLX45,通过VHDL语言的软件编程方式对组合纠错功能进行了验证。仿真结果表明该测角系统可满足高速度、高精度的设计要求。     

基于FPGA NiosⅡ的等精度频率计设计

介绍了一种利用FPGA芯片设计的等精度频率计.对传统的等精度测量方法进行了改进,增加了测量脉冲宽度的功能,采用SOPC设计技术和基于Nios Ⅱ嵌入式软核处理器的系统设计方案,通过在FPGA芯片上配置NiosⅡ软核处理器进行数据运算处理,利用液晶显示器对测量的频率、周期、占空比进行实时显示,可读性好.整个系统在一片FPGA芯片上实现,系统测量精度高,实时性好,具有灵活的现场可更改性.     

基于FPGA的手持式数字示波器的设计

针对传统示波器体积大、携带不便等问题,利用现场可编程门阵列（field programmable gate array,FPGA）强大的性能,研制一款基于FPGA的手持式数字示波器。系统以Altera公司FPGA为主控芯片组建逻辑控制电路,利用Quartus II开发工具以及Verilog HDL语言描述控制逻辑,实现时钟分配、采样缓冲、触发、测频、测幅等功能。用SOPC Builder构建Nios II软核处理器,通过C语言编程实现触摸控制、显示控制等功能。经过实验测试表明,该示波器系统工作稳定,具有较高的性能指标和实用性,在手持式数字示波器的研制方面有较好的参考价值。     

基于可编程系统芯片技术的电子式互感器数据采集

针对电子式互感器采集器设计中的一些问题,介绍了一种新型的采集器设计方法。采用可编程系统芯片技术在现场可编程门阵列（FPGA）内构造CPU处理器软核,通过单片FPGA实现了传统的CPU加FPGA才能实现的高速、高精度、高可靠性采集器功能,具有成本低、体积小、电路结构简单、人机交互好、电磁兼容特性高等特点。通过两层系数法,实现了采集器与传感头间的免调试更换,同时采集器可通过光串口实现程序在线配置,方便现场的维护和升级。整个系统通过验证证明,能解决现有采集器设计中的一些问题。     

济宁供电公司110kV电容型设备在线监测系统设计与应用

在线监测电容型高压设备的介质损耗（简称介损）是判断其绝缘状况的有效手段。本系统基于相对比较法进行介质损耗测量,以GPS卫星实现精准授时,以FPGA（EP1C6Q240C8芯片）完成对末屏电流采样逻辑的控制、电网实时频率检测、环境温湿度测量等功能。将监测终端所采集数据通过GPRS无线网络、Internet传输到后台服务器,经后台服务器通过带有相关诊断策略的专家软件对设备实时绝缘状态作出准确判断并将诊断结果显示在其画面上。此外,系统可通过手机短信、专家软件画面显示、现场语音等方式实现预、报警功能[1]。本系统在济宁供电公司高新变电站110kV电流互感器安装运行结果表明,该系统介损测量的可信度、精确度和稳定性较高,在电力系统中对电容型设备进行在线监测具有重要意义。     

自动补偿消弧装置跟踪测量问题研究

跟踪测量技术是各类自动补偿消弧装置的核心技术,但在实际运行中,存在一些易被忽略的影响跟踪准确度争测量精确度的因素。为此在模拟试验和现场运行经验的基础上,先讨论了跟踪电容电流准确度和灵敏度的实现方法,采用直观的位移电压作为跟踪的判据,在软件里增加了状态识别功能,可将系统扰动和运行方式的改变准确地区别开来;再分析了影响测量精确度的几个问题,提出了修正公式和应对措施,以解决接地变压器的零序阻抗、电网的阻尼率和阻尼电阻、电流互感器的二次负荷以及测量时机的选取等因素对电容电流测量的影响,这些方法的采取显著地提高了测量的精度,试验和运行效果令人满意。     

基于FPGA的高速动态测量数据采集系统

针对长距离多轴激光干涉测长同步动态数据采集问题，研制基于FPGA的高速动态测量数据采集系统及上位机动态测量软件。采用FPGA挂载DDR3的硬件系统方案，提出基于边沿检测捕捉外触发同步信号、构造读写FIFO结合MIG IP核实现读写逻辑的方法设计离线系统，满足降低测量软件的实时性要求。硬件与上位机建立串口通信，实现温度、大气压强、湿度等多参数多路环境传感器的实时采样及激光波长对空气折射率的实时修正。在触发脉冲重复间隔TPRI≤20 μs的条件下，与商品干涉仪进行动态测量比对，实现差值小于8 nm。实验结果表明该系统在50 kHz采样率下实现了纳米级高精度测量，且无数据缺失、误码现象，可广泛应用于高速、高精度的动态测量数据采集。     

大规模储能系统发展现状及示范应用

随着储能技术的飞速发展,大规模储能系统已经成为保证电力系统可靠供电的一个重要手段。介绍了储能技术的类别及其在电力系统中的作用,并阐述了其在电力系统中的应用研究现状和目前的主要示范应用实例,论述了储能技术未来发展趋势。     

锅炉停用保护剂对水汽氢电导率的影响研究

电站锅炉停用保护剂多采用十八胺和表面活性胺。对这2种停用保护剂进行了应用效果对比研究,即对湿冷机组、空冷机组采用十八胺或表面活性胺、有无凝结水精处理系统等6台机组停机和启动过程中给水、主蒸汽和凝结水的氢电导率变化情况进行分析。研究结果表明：在停机过程和启动过程,2种保护剂均会在水汽系统中发生部分分解,导致水汽系统的氢电导率显著升高;表面活性胺和十八胺比较,使用前者,机组启停机过程可保持凝结水精处理系统正常投运,因而可使水汽质量迅速达标,对机组安全运行有利,因此推荐采用表面活性胺作为锅炉停用保护剂。     

1 000 kV皖南-浙北特高压线路工频参数测试干扰及结果分析

特高压线路工频参数测试干扰分析是选择适合工频参数测试方法及测试结果分析的重要基础。测试了1 000 kV皖南-浙北特高压线路正序和零序参数测试期间的干扰电压信号,分析了其频谱特征;在此基础上,通过与正序参数仿真计算值的对比分析了正序参数实际测试偏差。结果表明：皖南-浙北特高压同塔双回线路工频参数测试期间,干扰电压存在“三相不平衡性及时变性”的特点;工频法和异频法2种不同方法得到的线路参数测试结果存在一定差异;干扰电压“时变”时,线路工频参数测试宜采用异频法。     

ICEMI' 2015征文通知（英文）

正Qingdao,China7.16-19,2015The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world’s premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products     

基于电流变化率的准恒频滞环电流控制方法

针对滞环电流控制存在的开关频率不固定,设计输出滤波器困难的缺点,通过对开关频率与滞环环宽关系的分析,提出了一种根据电流变化率调节环宽的准恒频滞环电流控制方法。控制方法根据电流变化率来实时调节滞环控制的环宽,实现开关频率的恒定;具有响应速度快和稳定性好的优点,同时克服了滞环电流控制开关频率不固定的缺点;较已有方法计算量小,不依赖于系统参数,容易实现,并通过理论推导和仿真证实了方法的可行性和正确性。     

What’s next for Cuba’s electricity sector?

Cuba’s electric sector is approaching an inflection point. Although the country has historically relied upon non-commercial barter agreements for imported oil to meet its electric demand, a combination of factors including reducing imports, increasing demand, and ambitious climate change goals suggest new pathways forward may be warranted. The way Cuba responds to near- and long-term challenges will help set the stage for its energy future. This article describes Cuba's electric sector and provides a set of key recommendations to consider going forward.     

12th International Conference on Electronic Measurement&Instruments(ICEMI'2015)

正Qingdao,China7.16-19,2015The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world's premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products     

550 kV SF6 气体绝缘高海拔套管绝缘屏蔽结构

介绍了550 kV SF6气体绝缘金属封闭式组合电器（GIS）高海拔套管的绝缘屏蔽结构参数对电场分布的影响。针对套管单屏蔽结构方案,通过有限元法研究了接地屏蔽层翻边结构参数组合对套管内部最大电场强度的影响;研究了接地屏蔽层高度对GIS套管内外绝缘电场强度分布的影响。从而通过最优化接地屏蔽层高度和接地屏蔽层翻边结构参数组合,得到合理的套管内外电场分布,有效解决了高海拔型套管外绝缘修正后的内外电场分布均匀化问题,为550 kV SF6气体绝缘高海拔套管的绝缘结构设计提供了理论依据。     

锂离子电池安全性能评价研究

综合考虑锂离子电池的安全性能检测要求和重点项目,以红外热像技术检测多次循环后的电池在过充过程中的温升,利用电池程控测试仪检测电池的电学信息,建立"热电"综合评价体系,并在3 C过充电条件下,将50℃的温度极值和5.0 V的电压极值确定为量化指标,对电池体系的安全性能进行评价。该评价系统具有快速、灵敏和全场性的优点。