基于递推DFT算法数字滤波器的研制

推导出递推DFT算法，并采用该算法实现了电力系统谐波与基波的分离，仿真和试验表明该算法具有计算量少、实现简单、滤波效果良好的优点，可用于基于交流采样的电力系统滤波和数据采集系统。     

基于插值FFT算法的间谐波分析

间谐波是非整数倍基波频率的谐波信号.间谐波除了具有一般谐波信号的特性外,还会影响谐波补偿装置,因此准确检测间谐波的参数对于电力系统具有十分重要的意义.快速傅立叶变换在非同步采样情况下存在着较大的误差,因而无法直接获取准确的间谐波参数.为了减小非同步采样的影响,提高间谐波分析精度,提出了基于加窗插值FFr算法的间谐波参数估计,分析和推导了基于Rife-Vincent（Ⅲ）窗的间谐波频率、幅值和相位的估计公式.在此基础上,对插值公式作适当修改,可以进一步提高分析精度.仿真结果表明：改进后的算法在非同步采样时,对电网间谐波和谐波参数的估计具有很高的精度,有利于电力系统中谐波参数的准确获得.     

电力系统基波交流采样频率修正的“三点”算法

为减少电力系统中频率变化导致数据采集和测量的误差,一般采样同时要不断修正采样频率。在常用的硬、软件频率测量或跟踪方法中,从软件方面提出了电力系统基波交流采样频率修正的“三点”算法。在对该算法进行了数学推导、静态仿真、优缺点分析并介绍了奇异点和随机数据的舍弃后给出了工程中应用实例。分析表明,该算法可提高电力系统基波电压和电流的测量精度,配合滤波器使用,能够满足实时性高的要求。     

电力系统谐波频率检测的高阶累积量近似联合对角化算法

提出了1种用于电力系统谐波频率恢复的高阶累积量联合对角化算法.该算法以电力系统谐波采样数据的四阶累积量矩阵为基础,对1组四阶累积量矩阵进行联合对角化,然后根据root-music算法的原理,利用对角化所得的对角矩阵和联合对角化器,检测电力系统中的谐波频率,为谐波的分析和治理提供可靠依据.试验结果表明本算法优点如下:一是仅用1组采样数据就构造了多个四阶累积量矩阵来共同辨识信号频率,提高了采样数据的利用率,提高了算法精度;二是低信噪比时,仍可以自动有效地抑制高斯白噪声和高斯色噪声.     

同步采样和谐波分析方法的实现

为了减小因非同步采样和非整数次周期截断造成的影响,提高电力系统谐波分析的精度,本文简述了一种基于DSP的电力系统谐波分析装置的总体结构.在讨论了非同步采样造成的栅栏效应误差之后,提出了同步采样的实现方法.为减小频谱泄露的影响,采用加窗双峰谱线插值的FFT算法分析电力系统谐波,并对算法的实现进行了详细的描述,仿真结果显示...     

有效滤除偶次谐波的改进半波傅立叶算法

目前的改进半波傅立叶算法,能有效滤除电力系统故障时暂态电信号中的直流分量及奇次谐波分量,从而比较准确地算出基波分量.但信号中若含有较大成分的偶次谐波,算法将出现较大误差.提出一种新的改进半波傅立叶算法,即通过适当增加采样点数,来进一步有效滤除偶次谐波,从而较好地提高算法精度.改进后的算法可应用于快速和准确的微机保护.     

基于电力系统ATP仿真模型的谐波分析水

为了减少非同步采样对快速傅立叶变换的影响,提高电力系统谐波分析的精度,本文详细介绍了一种基于四项Blackman-Harris窗插值FFT算法的谐波参数估计方法,并推导了其谐波参数估计公式,然后利用电磁暂态仿真程序ATP建立一个实际的400/33kV工业电力系统的仿真模型,对该系统的谐波电流进行了仿真,最后针对不同程度的频谱泄漏,采用FFT和四项Blackman-Harris窗插值FFT两种算法对谐波电流的16次谐波参数估计值进行对比分析.实验结果表明,在相同条件下,该算法较FFT算法在频率、幅值和相位的估计值精度上有明显提高.     

结合粗调和细调的电力系统谐波分析算法

为了解决FFT(快速傅里叶变换)在频率波动时存在误差的问题,提出结合粗调和细调两步调整的电力系统谐波分析法.该算法根据采样时间长度决定使用FFT或加汉宁窗插值谐波分析法快速获得信号较为准确的谐波分析结果,作为算法中的粗调部分;并通过Levenberg-Marquardt算法对所得谐波分析结果进行细调.该算法精度高,对采样时间长度要求低,根据采样时间长度选择FFT或加汉宁窗插值和Levenberg-Marquardt算法提高了收敛速度,是电力系统谐波分析的有效算法.对该算法受白噪声影响的仿真分析表明,算法受白噪声影响大,随信噪比增加误差减少,到80dB左右算法精度有保证.     

基于三次样条插值的算术傅里叶谐波分析方法

数字化变电站采用固定采样频率10 k Hz采样数据,每周期采样点数为200,不为2的整数次幂;且基波频率的波动会导致非同步采样,直接运用离散傅里叶或快速傅里叶变换分析谐波,会对测量结果产生较大误差,不满足电力系统谐波分析精度的要求。算术傅里叶变换(AFT)算法简单且并行性好,对计算点数无限制,适用于分析离散信号的频谱。但该算法需要不均匀的采样点,目前电力系统所得到的是均匀采样的数据,因此运用AFT时需先对均匀采样的离散信号进行插值,而插值过程将不可避免地引入误差,影响到AFT算法的谐波分析精度。AFT常用的插值算法为零次插值,此方法存在较大误差,严重影响谐波分析精度,不能满足电力系统的要求。对比了四种平面插值算法,通过仿真分析比较了这四种方法对AFT谐波分析精度的影响。最后选用三次样条插值算法来提高AFT的谐波分析精度。仿真结果表明:在非同步采样条件下,用三次样条插值的AFT谐波分析方法精确度高,稳定性好,满足谐波分析精度的要求,为电力系统谐波分析开辟了新思路。     

基于插值FFT算法的电力系统频率高精度测量

介绍了一种基于插值FFT算法的测量电力系统频率的高精度方法.分别对原始信号为纯基波、含有谐波以及分别改变谐波含量和相位等几种情况进行了仿真,并与傅里叶算法的测量结果做了比较.结果表明,插值FFT算法在各种情况下都有很高的精度,采样不同步对该方法的影响也很小.该方法运算速度快,计算精度高,易于硬件实现,能够满足电力系统实时测量的要求.     

基于交流采样测控装置自动化检测方法应用研究

数据采集是实现电力系统自动化的一个重要环节。随着智能电网技术的逐步推进,对电网数据采集的准确度要求越来越高,交流采样实时性好,效率高,相位失真小,已经逐步成为电力系统的主要数据采集方式。提出了一种对交流采样测控单元的全自动的校核方法,可以确保电网数据采集的准确性。     

电力系统数据采样的方法

随着电力的快速发展,电力系统对发、输、配、用电量的采集也有了更高的要求。电量采集作为电力系统实时控制、监测、调度自动化的重要环节,越来越受到人们的关注。交流采样实时性好、相位失真小、投资少、便于维护,特别是随着计算机和集成电路技术的发展,交流采样原有的困难已逐步得到克服,呈现出取代直流采样的趋势。文章主要介绍电力系统中常用数据采样的方法,分析了两种采样方法的特点,介绍了交流采样的算法,有助于合理选择使用。     

输电线阻波器、滤波器特性的DSP测试系统

为解决现有电力载波通信系统中线路阻波器、结合滤波器的性能测试方法中存在的问题,提出了一种集自动测试、高速采样和数据处理于一体的新型智能式测试系统方案。在介绍了基于快速傅立叶变换算法的测试系统设计原理后详述了测试系统的软、硬件实现方案,即用数字频率合成技术产生正弦波激励信号,采用高速模数转换器转换技术采集数据,并通过数字信号处理算法处理数据,以大大提高系统的测量精度和稳定性。采用Matlab对典型带宽阻波器电路法仿真证明该法准确有效,系统方案能较好地抑制谐波,微机化的管理使得操作方便灵活。     

基于HHT算法的虚拟失真度测试仪设计

以LabVIEW为软件开发平台,运用其强大的图形编辑功能和模块化设计,结合HHT算法和正弦信号失真度测试理论,编写程序实现了基于HHT的基波拟合法的失真度测试算法.并运用数据采集系统构架,以NI公司的PCI-6221数据采集卡为硬件基础,设计实现了虚拟失真度测试仪.经实践检验,该系统操作简单、测试方便快捷、准确度高、数...     

基于NTP协议的用电信息采集系统时间同步研究

用电信息采集系统在智能电网建设中所扮演的角色越来越重要,用电信息采集的准确性和高效性是建设智能用电体系的关键技术。为了提高用电信息采集系统的时间精度,提出一种经过网络不对称系数修正的NTP时间同步方法,分别采用客户/服务器模式和广播模式,自上而下对用电信息采集系统的采集终端和电能表进行时间同步,实现了精准同步。最后,研究了用电信息采集时间同步系统,有效提升了系统的用电信息采集准确性和高效性。     

基于DSP和ARM的电力故障录波器的设计

针对目前电力故障录波器所存在的如速度慢、精度低等缺点,本文介绍了一种基于DSP和ARM的电力故障录波器的设计方案.系统采用模块化设计,包括数据采集单元和人机接口单元.数据采集单元采用了硬件同步采样,对数据采集精度有一定的提高;DSP芯片F2812和A/D芯片ADS8364保证了故障录波的高速、高效和高可靠性.人机接口部分包括S3C44B0X芯片、以太网接口、LCD接口、USB接口等,并以以太网接口为例进行了详细的设计介绍.该系统解决方案对交流电参量检测装置的设计具有一定的参考价值.     

基于嵌入式的声频数据采集系统

设计一种基于Linux的嵌入式的声频数据采集系统,其功能主要为扬声器功率实验作声频的数据采集.该系统的数字声频硬件系统由三星公司的S3C2410作为控制核心,通过IIS音频总线和CIRRUS LOGIC公司的CS5396编码芯片,构成嵌入式声频系统,实现对声频数据的采集.介绍Liunx音频IIS总线及其驱动实现,CS5396A/D转换芯片的接口设计,和说明各接口工作原理及相关配置.该声频数据采集方案,可以根据不同的采集要求对声频数据进行不同精度采集,最高可实现24位声频数据采集要求.     

基于改进KNN算法的新能源发电单元运行状态识别

目前识别发电单元运行状态的研究较少,数据来源以数据采集与监控系统为主,采集速度较慢。为此,提出了一种基于发电单元机端电气量数据并融合改进k近邻(KNN)算法的新能源发电单元状态识别方法,直接采集机端电气量数据用于快速判断发电单元状态。提出KNN算法的改进策略,克服了传统KNN算法准确度低、识别速度慢的缺点。利用电力系统分析综合程序获取用于状态识别的发电单元机端电气量数据,利用改进策略对数据进行预处理,并对比传统KNN算法、逐条使用改进策略的KNN算法对新能源发电单元状态识别的耗时与准确度。结果表明所提算法较传统算法的识别准确度和速度明显提升,能满足稳定控制过程中对新能源发电单元的状态感知需求。     

一种介质损耗因数在线监测新方法

应用传统方法对介质损耗因数进行在线测量存在许多内在的性能局限,包括同步采样、间谐波和电力系统频率必须保持不变等问题。在频率波动和间谐波都存在的非稳态信号环境下,采用传统方法不能保证测量的准确性。文章提出一种对电力设备介质损耗因数进行在线测量的高准确度改进方法。新提出的包括数据截断和数据叠加的数据处理方法,能够补偿数据频谱泄漏所引起的相位偏移,它能够准确地提取基波信号并计算介质损耗因数。数据仿真和实际工程测量结果表明,新方法不受以上所提局限的影响,具有良好的应用可行性。     

低功耗IEPE传感器数据采集系统的设计与实现

针对IEPE传感器数据采集系统中传感器输出的信号动态范围大、幅值较高,不宜进行直接采集的问题,并且为提高数据采集的精度,降低功耗,设计了IEPE传感器数据采集系统。设计采用了低功耗可程控前端信号调理电路,高精度模数转换电路及微功耗电源电路,大大提高了数据采集系统的精度,降低了其电路的功率损耗。整个数据采集系统以FPGA为主控芯片,操作方便,工作稳定,经实验验证和分析,能广泛应用于相关工程领域。