配电变压器监控系统中的交流采样算法

交流采样是按一定规律对被测信号的瞬时值进行采样，再用一定的数值算法求得被测量的值。实践证明，采用交流采样方法进行数据采集，通过算法运算后获得的电压、电流、有功功率、功率因数等电力参数有较好的精确度和稳定性。     

一种高精度数据采集系统的电路设计

变压器的空载试验中，由于功率因数低，空载电流不是正弦信号，高精度测量其有功功率具有一定的难度。在此应用背景下，对低功率因数含有工频正弦电压波形和工频畸变电流波形的有功功率测量进行了研究，介绍了数据采集系统的电路设计。采用同步采样和准同步采样相结合的双AD通道结构，以AD1674作为模数转换器，使用锁相环作为同步环节。开发出用于PC机的数据采集卡和相应的外围电路，此装置能够满足变压器空载试验的精度要求，已在实际测量系统中使用。     

基于FPGA实现的高速等效采集系统

基于FPGA设计一个高速等效采集系统,采样速率高达1 GHz.通过对被测信号的周期进行测量,动态配置锁相环,使采样时钟的周期刚好比被测信号的周期大1ns,从而完成对被测信号的等效采样.系统采用Quartus Ⅱ软件进行系统模块设计,使用NIOS IDE Ⅱ软件完成软件代码的实现.该系统在以Cyclone Ⅲ FPGA芯...     

基于神经网络的电功率表

提出了一种基于神经网络和软测量技术的电功率表模型。其特点是：彻底舍弃了传统的硬件电功率表,能同时获得被测电路的有功功率、夫功功率和视在功率,且易于实现各种误差因素的补偿。文中具体论述模型的理论基础和应用情况,结果表明：该方法是可行的和有效的,具有工程实用价值。     

智能型工频有效值多用表的研制

介绍了基于单片机控制的智能型工频有效值多用表，用于测量电力电压、电流、有功功率、无功功率、功率因素。文中重点阐述了被测参数的测量方法及该仪表具体电路的设计与分析。     

基于虚拟仪器的正弦信号失真度分析仪

频谱分析法是目前信号失真度测量的常用方法，但谐波分析的频谱泄露问题会严重影响测量精度。本文介绍一种基于虚拟仪器的正弦信号失真度分析仪。仪器硬件主要由计算机和数据采集卡组成，仪器软件采用FFT对信号进行谐波分析，计算信号的失真度，并采用软件二次采样方法和软件测频技术实现信号的近似同步采样，有效的抑制了频谱泄露。保证了测量精度。     

基于FPGA的低频相位测量系统设计

基于现场可编程门阵列FPGA的特点,在EP1K100QC208内部设计两个计数器模块并定制一个ROM正弦表;通过单片机AT89S52控制闸门信号的开启和关闭来完成对标准信号和被测信号的同步测量,并对数据进行处理,将计算得到的结果在液晶屏12864上显示出来。二者的结合实现了一个高精度的相位测量系统设计。该系统采用多周期同步测量技术,在测量过程当中,可能存在最多±1个字的计数误差,其精度不会因被测频率的变化而受影响,其电路简单,降低了功耗和成本。     

非整周期采样谐波有功功率计量的时频域分析

研究电力系统的负载问题,非线性负荷给电力系统带来了大量谐波,谐波电能计量日益受到关注.传统的有功功率计算公式只适应整周期采样方式.从有功功率的基本定义出发,研究了时域内因信号频率偏差影响,同频率以及非同频率谐波电压、电流分量因非整周期采样对有功功率计量的影响,得出时域谐波有功功率和误差计算公式.为实现基波电能与谐波电能分别计量和准确计量,结合有功功率理论和离散傅立叶算法,推导出频域谐波有功功率计算公式,通过Matlab仿真软件进行仿真,结果表明,为谐波功率计量提供了一种可行和有效的方法,并实现了准确的计量.     

基于DSP的高精度三角波测量仪设计与实现

设计了一种高精度、数字化的三角波测量仪器,能对(0～5)MHz的任意周期的信号进行频率、幅值、斜率测量.TMS320LF2407数字信号处理器作为主处理器,用前置电路对待测信号做信号变换处理,根据实际被测信号的频率范围,采用等效采样的方法对被测信号进行等周期采样.在信号处理上,提出了用最小二乘法进行曲线拟合的方法对采样数据进行处理.使信号能精确地得到复现.确保测量精度.通过对频率为1k、100k、5M的信号进行测量,结果表明,系统频率测量误差小于0.2%,幅值和斜率误差小于2%.     

数字锁相环在电力系统谐波检测中的应用

分析了非同步采样对谐波测量精度的影响,提出采用数字锁相环来同步被测信号的方法。数字锁相环电路采用VHDL语言和可编程逻辑器件设计实现,并用MAX+plusⅡ软件进行仿真。仿真和测试结果表明,所设计的数字锁相环可以很好地跟踪被测信号,如果模值K设为1,当跟踪至180ms时,频率误差仅为0.01Hz。     

便携式真峰值功率计设计

提出了一种便携式真峰值功率计的设计原理，详细介绍了便携式真峰值功率计的基本结构及其工作过程，论述了峰值检波、随机采样、自动测频、频响误差补偿技术与校准、测量软件的实现原理并给出了实现方案。按照该方案设计的便携式峰值功率计实现了对射频信号功率的准确快速测量。     

基于神经网络的电功率表

提出了一种基于神经网络和软测量技术的电功率表模型。其特点是 :彻底舍弃了传统的硬件电功率表 ,能同时获得被测电路的有功功率、无功功率和视在功率 ,且易于实现各种误差因素的补偿。文中具体论述模型的理论基础和应用情况 ,结果表明 :该方法是可行的和有效的 ,具有工程实用价值。     

电表脉冲数传仪

研制了一种脉冲电度表.利用传感技术,采集电能的参数,把电度表中的电能量转换为脉冲量,再经脉冲变送电路形成具有一定幅度和一定宽度的脉冲信号.可以经长传导线引入微机监控系统,形成电源智能监测仪器.也可以用无线发射机与中心监控系统联网.用软件系统计算出有功电能、视在电能、无功电能及功率因数等参数.配合其它参数的采集系统,可全面监测电力变压器的运行状态.该技术也可以应用在其它仪表设备中,完成仪表信号数字化和远距离传输.系统抗干扰能力强,是信号采集与变送技术的一项创新.在自动化技术中有较高的实用价值.     

基于窄带物联网技术的电量监控系统设计

针对现有电力仪表存在信号采集精度低,数据传输方式落后的特点,开发了一款集成无线通信功能的电力仪表。该仪表的硬件由供电电源、电量采集与计量单元、通信单元、控制与存储单元等组成。采用主控芯片STM32F030和新型数字式多功能计量芯片V9203,实现数据采集处理与本地存储。MCU通过窄带物联网（Narrow Band Internet of Things, NB-IoT）无线通信模块将仪表采集到的数据上传到OneNET云平台,实现用户在远程情况下随时通过前端网页登录系统查看每块仪表电量采集信息,便于监测与管理。经实验测试证明,此款电力仪表能够高效、准确地采集到电流、电压、有功功率和功率因数并将这些数据实时上传至云平台。     

嵌入式三相多功能电表

为测量三相交流电的各种参数,如有功/无功电能、有功/无功功率、电压、电流和功率因数等,设计了一款嵌入式三相多功能电表。在ARM7的基础上,利用单相有效值转换芯片AD637和TLC2543模数转换器进行采样,经数据处理,实现了参数的在线测量和数据远传功能,测量精度可达1S级。该三相电能表具有电压电流相序检测功能,可实现在误接线情况下的负载保护,同时,具有掉电存储和密码保护等功能。试验结果表明,该电表的测量准确度高、抗干扰能力强。     

基于TMS320C5402的交流采样装置设计

本论文设计的电力系统交流采样装置以TI公司TMS320C5402数字信号处理器DSP为核心,同时配合快速傅立叶级数FFT算法,快速地提供电压、电流、有功功率、无功功率、频率等电能质量的参数,最后对采样电平进行LED显示。     

应用于硅微机械谐振式传感器的频率计

针对硅微谐振式传感器频率测量中精度低的弊端,依据周期测频法原理,设计了一种基于FPGA的测频周期自调整频率计。首先在一个待测信号周期内,对标准信号的上升沿进行计数,粗略计算出待测信号频率和周期。据此对标准信号的上升沿重新计数,从而精确测量出待测信号的频率。测量后的频率信号经过RS-232串行通信接口送入PC上位机,可以实现频率数值的实时显示和储存。测试表明：采用该频率计测量1 Hz~2 MHz方波信号的相对误差可以达到10-7量级。利用该频率计测量谐振式传感器闭环自激测量电路输出的谐振频率信号,频率信号稳定在1 Hz以内。     

基于跟踪微分器的基波测量方法研究

电网基波参数特别是基波频率在谐波分析与治理中具有重要的地位,也是电能质量、电能计量以及电力系统控制等领域的重要技术指标。在非同步采样情况下,针对基于频域法测量基波频率存在频谱泄露现象和测算精度不高的问题,提出了基于跟踪微分器(Tracking Differentiator,TD)的基波参数时域测量方法。该方法的主要思想是将检测到的基波信号通过TD来获取基波跟踪信号及其微分跟踪信号,再通过这两个信号的最大幅值即可获取基波的幅值、频率和初相位参数。仿真结果表明,本文方法只需要60%额定工频周期窗口的样本数据即可获得较高精度的基波参数测算值,是一种有效的基波参数测量方法。     

交流信号采样离散计算公式

提出了交流信号的电压有效值、电流有效值、有功功率的离散计算公式,并给出了严格的数学证明,分别得出了有效值和有功功率计算中每周波最少采样点数。