高精度实时电能质量监测系统设计及实现

为提升电能质量监测的实时性和信号检测的准确性,提出了高精度实时电能质量监测系统的设计方案。在传统快速傅里叶变换(FFT)的基础上,采用一种改进的加窗双谱线插值谐波检测算法对检测信号进行处理,进而得到准确的相位、幅值、频率等参数。通过含有谐波的正弦信号验证算法精度,并基于TMS320F28335浮点处理单元,在数字信号处理器(DSP)上构建电能质量监测平台。改进数据流编码方式,设计滤波电路、电压型电流互感器电路、电流型电压互感器电路及电压抬升电路,并设计通过软件仿真检验了设计的可行性。该系统能够对电能质量进行实时准确的测量。     

基于IEC标准的新型电能质量监测装置

为了研发新一代电能质量监测装置,首先分析了IEC电能质量测量标准(IEC61000-4-30I、EC61000-4-7、IEC61000-4-15)中的数据窗口宽度、谐波算法、谐波子群、闪变测量模型等重要问题,然后提出了一种适合IEC谐波测量标准的谐波算法——分块FFT算法,在此基础上研发成功PQM09-6多回路电能质量在线监测装置。专业机构提供的测试报告表明:PQM09-6多回路电能质量在线监测装置符合IEC标准规定的设计原则,具有电能质量测量的A级一致性,并能同时监测6个电力回路(6×3电压、6×3电流)。     

基于DSP的谐波电能计量算法研究

分析了已有FFT算法在谐波电能计量应用中产生的缺陷,提出了加窗FFT谐波电能计量算法,并给出了基于加窗FFT谐波电能计量算法的基本电能计量参数计算公式。运用Matlab进行了算法仿真,构建了谐波电能计量算法的DSP实验系统,编写了浮点型DSP芯片TMS320F28335主程序流程图及电能计量算法子程序流程图,对本文算法进行了实验验证。结果证明,本文的谐波电能计量算法具有很高的准确度,兼具可行性和实用性。     

基于FPGA的电能质量监测系统

依据电力测试的实际需求,提出了基于FPGA的电能质量监测系统。通过以下几方面对系统的性能进行优化:数据采集模块与数据处理模块之间增加双向存储器,传感器与信号调理电路增加磁耦隔离器,应用FFT算法对谐波进行分析,通过锁相倍频实时调整采集频率。实验验证了系统具有较高的测量精度、实时性、稳定性、可行性。     

谐波下的电能计量及电能质量分析方法

对谐波下电能计算和电能质量分析的方法进行了讨论,着重对积分电能算法和FFT变换方法进行了对比介绍。     

基于DSP处理器的电网谐波分析装置

随着电网中非线性器件的使用,电网中的谐波含量显著增加,同时国民生产和生活对电能质量的要求也越来越高。谐波监测是电能质量监测的主要组成部分,本文介绍了一种高精度电网谐波分析的装置,它采用了PC104总线规范,且在DSP处理器TMS320F206中,采用了FFT算法进行实时高精度电网谐波分析和功率计算。本文介绍了该装置的工作原理、软硬件实现等。     

文摘

<正>基于DSP的谐波电能计量算法研究[中]/张庆辉,崔勇,朱亚峰//电测与仪表.2014(6).-9~13.分析了已有FFT算法在谐波电能计量应用中产生的缺陷,提出了加窗FFT谐波电能计量算法,并给出了基于加窗FFT谐波电能计量算法的基本电能计量参数计算公式。运用Matlab进行了算法仿真,构建了谐波电能计量算法的DSP实验系统,编写了浮点型DSP芯片TMS320F28335主程序流程     

电能质量指标及其算法的研究

论述了国家标准规定的电力系统电能质量的各项技术指标,归纳了电能质量常用的算法,探讨了监测电能质量的必要性.设计并实现了电能质量在线监测装置,对电能质量的各项指标进行了监测.所设计的系统采用工业级的微控制器ARM9构成,同步采样速度为每周波128点,采用快速傅立叶算法(FFT)计算出63次以下各次谐波的含量,并对各项电能质量技术指标进行实时在线计算,系统还具有以太网接口,便于实现网络监测系统.最后,对所研制的电能质量监测系统进行了测试,并给出测试波形.     

一种FFT法和MUSIC法结合的间谐波频率估计

在电力系统中,间谐波检测是抑制间谐波的重要环节,准确有效地确定信号中的间谐波分量,对于改善电能质量有重要意义。FFT能够实现整数次谐波检测,对于非整数次谐波的检测存在着频率泄漏和栅栏效应,而MUSIC法需要在整个频域内进行谱峰搜索,影响其实用性。将FFT和MUSIC算法相结合,利用FFT缩小搜索域,再利用MUSIC进行频率细化,即克服了FFT的频率泄漏和栅栏现象,同时缩短谱峰搜索时间,可以更有效地估计出间谐波的频率,仿真试验说明了此方法的有效性及频率估计的精确度。     

基于改进Fast-ICA的电能质量谐波检测

独立分量分析是利用信号的高阶统计量快速准确地实现信号分离和恢复。提出一种改进快速分离算法检测电能质量谐波的方法。在介绍了快速分离算法基本原理的基础上对牛顿迭代法进行了改进,减少了迭代次数,提高了收敛速度;依据负熵极大的独立性准则实现谐波信号的盲分离,再进行幅值修正以实现对真实信号的估计;对分离修正后的信号进行FFT分析,得到幅值和频率,进而实现对谐波的检测。仿真实验结果表明了该算法在检测精度和运行效率上都有所提高。     

网络化谐波与无功参数在线监测分析与治理仿真系统

本文设计了一种网络化谐波与无功参数在线监测与治理仿真系统,运用基12的快速傅立叶算法对谐波与无功参数进行快速准确的检测和分析,将web服务用于谐波与无功监测,实现网络化在线监测,同时,本文以某电站为例,建立了电能质量仿真模型,给出了注入式混合有源滤波器谐波抑制和无功补偿方案,并采用参数模糊自整定PI控制电流的方法进行控...     

基于变换的电能质量分析方法的研究

对电能质量的分析方法进行综合性研究。分别对傅立叶变换和小波变换的基本概念和原理加以阐述,介绍了在谐波分析中最常用的FFT算法、各种改进的FFT算法在电能质量分析中的应用,以及小波变换在电能质量分析中的各种应用,并比较了傅立叶变换和小波变换的不同适用范围,最后,对电能质量问题研究方向提出了自己的看法。     

干式空心电抗器匝间短路故障在线监测技术

首先分析了干式空心电抗器匝间短路故障模型,在此基础上提出一种基于功角变化的电抗器匝间绝缘故障在线监测方法,功角测量的精度是实现该方法的关键要素。通过比较快速傅里叶变换法、汉宁窗插值快速傅里叶变换法和汉宁窗插值改进基波相位分离法的误差,分析了频率波动和谐波干扰对功角测量的影响。此外,设计了一种由监测装置、干式空心电抗器智能电子设备(IED)和专家软件组成的电抗器匝间绝缘故障在线监测系统。实验结果表明,汉宁窗插值改进基波相位分离法优于快速傅里叶变换法和汉宁窗插值快速傅里叶变换法,且该监测系统可有效地检测出干式空心电抗器匝间短路故障。     

化学汽水品质在线监测系统技术改造

化学汽水品质在线检测系统主要用于火电厂辅机系统中的汽水品质在线监测过程,该系统在计算机及网络技术的基础上实现了测量单元“模块化”,通信方式“数字化”,化学仪表“虚拟化”。为此,对下花园发电厂 2005年新增的化学汽水品质在线监测系统从系统的设计理念、技术构思、网络特性以及运行效果等方面进行了讨论,并介绍了下花园发电厂化学汽水品质在线检测系统的安装及使用。     

独立分量分析法在电能质量监测与分析中的应用

介绍了目前的电能监测设备,讨论了电能质量监测与分析方法,分析了傅里叶变换、短时傅里叶变换、Wigner谱分析和小波变换的不足之处,提出可以将独立分量分析法(independentcomponentanalysis,ICA)应用于电能质量的监测与分析中。基于ICA的原理通过2个实验模拟了电网中出现电压跌落、电压上升、欠电压、电压波动、瞬时脉冲等电能质量扰动的情况,对含强噪音与干扰的电网电压进行了监测和分析,并用仿真试验验证了将ICA应用于电能质量监测与分析的正确性和有效性。     

DSP和小波理论在电能质量监测系统中的应用

提出一种以高速运算性能的运行平台作为基础的监测系统 ,该系统以DSP为中央处理器 ,采用FFT与Meyer小波快速算法相结合对电能质量信号进行变换 ,并利用DSP芯片强大的计算功能进行电能质量实时监测 ,并且给出了试验结果     

一种高精度的电能质量监测系统

研究和设计完成了一套 DSP+PC 架构的电能质量监测管理系统。系统不但可以准确地检测稳态电能质量,并且对暂态扰动可以精确地进行定位和识别。对涉及的电能质量指标算法(FFT 算法、小波变换的 Mallat 算法和IEC 闪变检测算法)进行了建模仿真。硬件平台以 TMS320F2812DSP 为核心,采用硬件锁相环自适应调整采样率技术,减小了频谱泄露和栅栏效应;在 CCS3.3环境下开发监测终端程序;在 VB6.0环境下开发监测中心界面。采用Modbus 通信协议,通过 RS232总线实现数据通信。系统进行了测试和联调,综合调试实验证明,系统稳定可靠、操作方便,上位机监控界面简洁明了。整个系统运行状况良好,各项性能指标均达到预定要求,实现了预期的设计目标。     

改进的FFT算法及应用研究

为了适应现代电能质量检测的需要,在传统FFT算法的基础上,利用快速排序和简化旋转矩阵等方法,对其实现方法进行了改进。提出了改进的基8 FFT算法和改进的基12 FFT算法,简化了运算,提高了运算的实时性,实现了对长度为2的非整数次幂的数据处理。所提算法应用于新型电能质量检测仪中,取得了良好的效果。