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。     

电参量测量中准同步采样算法分析及精度提高方法

为了进一步减小同步采样中产生的误差,提出了准同步采样方法,其采样周期不要求与信号周期严格同步,实际是等间隔采样和周期迭代过程,从而获得了接近“理想同步采样”的测量准确度。介绍了准同步采样方法的基本思想,对该方法进行了分析,并给出了进一步提高测量精准度的方法。经实验验证,准同步采样算法可以显著提高计算精度,并可以应用于其它信号特征的采样数字测量中。     

数据插值在同步采样中的应用

周期电气信号的测量中普遍采用交流同步采样.由于同步误差的存在,用同步采样的数学模型来处理准同步采样的采样值,会给测量结果带来一定误差.本文分析了同步误差产生的原因及其对有效值测量造成的影响,提出了改善测量结果的数据插值算法,并用仿真验证了该算法的可行性.     

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.     

常用电工参数数字化测量中的非同步采样误差

非同步采样误差是周期性信号均值型参数数字化测量中普遍存在的一种误差,本文介绍了非同步采样误差的概念,推导了常用电工参数数字化测量中的非同步采样误差的公式,并分析了影响非同步采样误差的因素,最后了提出了几种减小非同步采样误差的方法。     

交流电参数测量中同步采样的软件定时补偿算法

提出一种基于同步采样测量的软件定时补偿算法，该算法能有效地解决软件同步采样难以达到的精密同步采样问题。本文给出了该算法的数学模型。计算机仿真结果表明，与传统的同步算法相比，本算法在交流电参量测量上能达到更高的测量准确度。     

非正弦波形测量的同步采样技术

同步采样技术已广泛地应用于含有微处理机的测量装置中。本文介绍一种预整形同步采样技术,可以减小同步采样电路的同步误差,从而有效地抑制采样测量中的截断效应或泄漏效应,尤其是在非正弦周期电量的有效值和平均功率的测量以及其高次谐波的分折中,可使装置的测试精确度大为提高。     

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.     

介损角测量中非同步采样算法的研究

介绍了基波相位分离法测量介质损耗角的原理,指出了目前的软件同步采样措施难以实现真正的同步采样,并通过推导得出非同步采样条件下的基波相位分离法的算法。使用本算法,在测量时可以以固定采样率进行采样,不必根据电网频率调整采样间隔。仿真结果表明,该算法具有很高的精度。     

介损角测量中非同步采样算法的研究

介绍了基波相位分离法测量介质损耗角的原理,指出了目前的软件同步采样措施难以实现真正的同步采样,并通过推导得出非同步采样条件下的基波相位分离法的算法.使用本算法,在测量时可以以固定采样率进行采样,不必根据电网频率调整采样间隔.仿真结果表明,该算法具有很高的精度.     

一种适用于同步相量测量的新算法

在异步采样的情况下,离散傅里叶变换(DFT)由于频谱泄漏及栅栏效应,计算结果不够精确,不能满足同步相量测量精度的要求。对现有的同步采样及误差消除方法进行了分析,提出了一种新的相量测量算法。通过线性插值计算,得到采样序列两相邻过零点进行频率跟踪,由所测频率对采样序列进行同步修正得到满足同步采样的新序列,采用DFT进行相量估计。仿真结果表明:该算法具有高精度、计算量小等特点,能够满足同步相量测量对精度及实时性的要求。     

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。     

一种适用于同步相量测量的新算法

在异步采样的情况下,离散傅里叶变换(DFT)由于频谱泄漏及栅栏效应,计算结果不够精确,不能满足同步相量测量精度的要求.对现有的同步采样及误差消除方法进行了分析,提出了一种新的相量测量算法.通过线性插值计算,得到采样序列两相邻过零点进行频率跟踪,由所测频率对采样序列进行同步修正得到满足同步采样的新序列,采用DFT进行相量估计.仿真结果表明:该算法具有高精度、计算量小等特点,能够满足同步相量测量对精度及实时性的要求.     

非正弦波交流电参量实时测量系统的研究

研究了非正弦波交流电信号的采样测量方法,分析了同步误差的两个主要来源.采用同步误差补偿法,并结合三点法,实时跟踪信号频率变化并调整采样周期,较好地解决频率变化时采样不同步以及测量精度下降的问题;采用步进采样法来扩宽测量信号的频率范围;讨论了无外部采样保持器时的采样时序.设计了以16位超低功耗单片机MSP430F449为微处理器的硬件系统.实验结果证明本设计能有效提高软件同步采样测量精度.     

准同步离散傅里叶变换算法研究

介绍了准同步离散傅里叶变换(discrete foruier transformation,DFT)算法的基本原理,同时对算法进行了计算机仿真,讨论了采样起始时刻和频偏对算法测量准确度的影响,并对DFT算法和准同步DFT算法进行了比较。得到结论:准同步采样与采样起点无关;被测信号频率在一定范围内变化不影响测量结果;在一定条件下,采用准同步DFT算法能够获得较高的测量准确度。     

WAMS中PMU的完整周期抗混迭同步采样方法

基于全球定位系统（GPS）的同步相量测量装置（PMU）是广域测量系统（WAMS）的重要组成部分。提出一种基于GPS同步时钟和数字信号处理器（DSP）以及高速AVR单片机的双CPU同步相量测量装置;利用DSP的一个输入捕获单元捕获GPS秒脉冲并同步到32位高精度定时器,控制每个周期采样的起始时刻,利用另一个输入捕获单元捕获频率并把相应的采样周期传送给16位定时器的周期寄存器控制该完整周期的采样间隔,从而建立了完整周期抗混迭同步采样方法,避免了因频率变化而引起的采样混迭现象;利用DSP的高精度时钟配合同步信号源以提高同步时钟的可靠性。     

基于时间同步技术的新型远方终端单元设计

传统远方终端单元（RTU）的非同步测量和数据传输延时是电力系统数据采集与监视控制（SCADA）系统数据误差的主要来源。提出了一种基于全球定位系统（GPS）和以太网时间同步技术的同步化RTU,以更低的成本实现类似于相量测量单元（PMU）的同步测量和数据快速回传。硬件主要由数据调理和采样电路、本地人机接口（MMI）、同步采样控制电路和以太网通信电路等部分构成。通过时钟同步、同步采样和同步时标处理等环节,同步测量单元（SMU）能够给上位机数据库提供高精度带时标的数据。设计兼顾了同步测量能力和成本,以便在系统中广泛配置。     

基于GPS同步采样装置的研制及其应用

介绍了基于ＧＰＳ同步采样在继电保护和自动装置等方面的作用。提出了实现ＧＰＳ同步采样的方法,详细给出了基于ＧＰＳ同步采样单元的设计方案,并给出了其在故障定位和输电线路参数测量中的应用举例,现场运行和试验结果：工于ＧＰＳ同步采样单元满足了电力系统对高精度同步采样的要求。     

适用于非同步采样的相位差准确测量方法

提出了一种基于相关原理的电信号相位差准确测量方法,在同步采样条件下,对电压、电流信号作归一化处理后得到的2信号的互相关函数在初始时刻的值直接反映了它们之间的相位差。电信号频率发生波动时,同步采样变成非同步采样,根据相关函数的原理式进行推导得到改进的相位差测量算法。并对其在实际测量中的主要不确定源进行了分析,定量地给出它们对改进算法测量质量的影响程度。该方法可同时测量出相位差和信号的频率,具有较高的准确度, 适用于同步采样和非同步采样两种情况。实验及仿真结果均验证了该方法的有效性。