非正弦状态下有功功率和功率因数测试

基于小波变换自适应分解层数门限去噪算法是去除数字信号中白噪声的有效方法,仿真结果表明,该方法具有较好的去噪效果,尤其适合于如电机测试这样的强噪声背景下弱信号的检测。采用三角窗加权算法并结合小波变换计算非正弦状态下三相异步电机有功功率、功率因数,其测量误差与相对频偏的平方成正比。该方法有实现简单,精度高,当相对频偏不大时,无须专门的同步措施可取得较高的测量精度。     

基于小波变换的非正弦状态下三相异步电机功率测试

基于小波包变换自适应分解层数门限去噪算法是去除数字信号中白噪声的有效方法,仿真结果表明,该方法具有较好的去噪效果,尤其适合于像电机测试这样的强噪声背景下弱信号的检测.采用三角窗加权算法并结合小波包变换计算非正弦状态下三相异步电机有功功率、功率因数,其测量误差与相对频偏的平方成正比.该方法有实现简单,精度高,当相对频偏不大时,无须专门的同步措施可取得较高的测量精度.     

有功功率测量的异步采样方法

本文提出了旨在消除同步采样条件限制的交流信号有功功率测量的异步采样方法.该方法提出了新的有功功率定义式的数值计算形式,依据交流信号一个周波内的多点采样值直接算出有功功率.采样频率只须根据存在的谐波按Nyquist定理确定,而不必满足同步采样条件.分析表明无论有无谐波,测量误差在周波内测量点数为128时约为1×10-6,且随测量点数的增大而进一步减小.依据该方法提出的算法相当简单,普通微处理器都可应用该算法连续测量每个周波的有功功率.     

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.     

交流功率测量相位偏移补偿的研究

相位偏差是影响功率测量精度的重要因素.本文以三相交流在线测试仪为模型,分析了电压取样电路、电流取样电路、滤波电路和频率测量误差对相位偏差的影响,提出了选取电流与相位偏差曲线拐点作为相位偏差校准点的分段线性化校正方法.同时,本文还介绍了在系统存在相位偏差的条件下,利用同步交流采样原理计算有功功率和无功功率的方法和补偿步骤.实践表明,在本文算法基础上研制的功率测量系统的有功功率和无功功率测量误差均小于0.05％.     

输电网络中减少传输无功功率的新方法

一、前言在电力系统中,低功率因数意味着传输相同的有功功率需要的电流更高,这表明:第一,线路损耗与功率因数平方的倒数成正比:第二,发电机和变压器的额定功率与功率因数的倒数成正比,因此,需要更大的发电机和变压器;第三,低功率因数一般是滞后的,这就导致电压降增大,需要采用额外的调节设备。采用静止的补偿器,或同步补偿机能改善功率因数。电力部门常用同步补偿机控制电压     

交流电参数的卷积窗加权测量及其单片机实现

分析了交流电电压、电流以及功率等均值参数的采样法测量理论,给出了不引入测量误差的条件。分析了非同步采样导致交流电参数测量误差的原因以及采用窗函数加权抑制测量误差的机理。重点给出了非同步频偏很小时抑制误差最有效的矩形互卷积窗及误差公式。针对实际中模数转换(ADC)电路的输入信号中存在直流分量,导出了适用于单片机直接实现交流电参数测量的卷积窗加权算法的系列公式。通过仿真实验测试了单片机执行卷积窗加权算法的机器周期数与时长。结果表明采用STM32单片机仅需利用采样周期的很小一部分时间即可完成2阶卷积窗加权算法交流电参数测量中1个采样点的计算,算法具有很高的时效性。     

基于PFC的非正弦电力系统参数检测

针对目前电力系统电压、电流波形畸变,导致大多数以50Hz标准正弦波为测试对象而设计的有功功率和功率因数测量仪表测量精度下降的实际情况,提出一种由乘积频率转换器(PFC)和微控制器(MCU)构成的非正弦电力系统实际有功功率及功率因数的自动测量仪。采用乘积频率转换器将电网的瞬时电压、电流信号的乘积转换成与之成正比的频率信号送入87c52单片机处理后得到实际的有功功率和功率因数值。该系统可用于任意波形真有功功率和功率因数的检测。实际表明:该系统电路结构简单、集成度高,测量灵敏、性能稳定。     

曲线拟合在电气测量中的应用

导出了工频电压参数测量中非同步采样时电压、电流、有功功率、无功功率和功率因数的准确公式，解决了工频信号频率变化时采样测量精度降低的问题，并且引入了曲线拟合的思想，在计算较简单的情况下，有效的提高了测量精度。     

交流采样技术在同步发电机测试中的应用

本文简述了直流采样和交流采样技术在同步发电机测试设计中的基本概念，主要介绍了交流采样技术在同步发电机测试中的设计和实现方法，并给出了发电机定子电压、电流；有功功率、无功功率及发电机频率、功角的计算方法。     

基于复序列FFT和锁相原理的电参数测量

提出了波形畸变系统电参数的测量算法原理及其微机电参数测量装置的设计方法。该测量算法采用复序列快速富里叶变换 ( FFT)原理 ,计算各次谐波的电压、电流、有功功率、无功功率和功率因数。该测量装置采用锁相倍频器实现采样频率对工频频率的自动跟踪     

联合三相锁相环和优化三点法的供电频率高精度测量算法

针对客运专线电能质量检测装置中频率测量算法精度低、计算量大和精度易受谐波成分影响等不足,提出一种以三相锁相环和三点法为核心的高精度频率算法。该方法利用三相锁相环提取频率信号,可有效克服频漂,减少所提取频率信号与理论基波信号间的偏差。详细推导了三点法求频率所带来误差的理论原因,进而得到误差抑制程度最佳时的采样点间隔,最终通过最小二乘法拟合得到频率值,进一步抑制了算法检测的误差。经多次实验证明,联合三相锁相环和优化三点法求取频率的方法,其精度和效率均优于传统频率检测算法。     

基于卷积窗的电力系统谐波理论分析与算法

研究卷积窗在电力系统高精度谐波分析中的应用,并将卷积窗与现有的著名窗函数进行比较.结果表明:与具有相同主瓣宽度的其它窗函数相比,当采样同步误差较小时,卷积窗具有最小的频谱泄漏效应,因此特别适合于电力系统的高精度谐波分析.由于所提出的方法能够通过实时改变采样间隔来进行频率跟踪,从而保证采样同步误差较小.该加窗算法的特点是测量精度极高、算法简单且适用于频率缓变的周期信号.     

适用于同步相量测量的DFT算法研究

讨论了用于同步相量测量的离散傅氏变换DFT(Discrete Fourier Transform)算法。传统DFT算法计算量大,不适于采样率高且测量量多的场合。给出了一种递归傅氏变换算法,可减少计算量,并由此算法而推出一种频率测量方法,可以灵敏、准确地反映系统频率变化。将该算法用于所开发的同步相量测量装置中,实验结果表明该算法正确,且能满足精度要求。     

基于离散傅立叶变换校正的电参量微机测量新算法及应用研究

离散傅立叶变换(DFT)是电参量微机测量的常用算法，但非同步采样引起的频谱泄漏及栅栏效应，使估计出的信号频率、幅值及相位有较大的误差。该文根据电气信号的频谱特点，对DFT频谱校正实现方法进行改进，提出了适合电参量微机测量的新算法，并通过选用不同的采样时间窗长度、采样点数及与之相适应的窗函数，使新算法可以满足高精度计量及快速电气测量等多种应用场合对测量精度、实时性等性能的不同要求。算法实现简单，速度快、精度高、通用性强，仿真分析和科研实践验证了其可行性和有效性。     

电力系统频率的自适应测量

本文提出了一种电力系统频率测量的新方法,所提出的方法计算简单,快速.通过自适应采样技术使频率测量的精度得到了很大的提高,仿真试验表明,该方法在△f小于50HZ范围内都能正确测量频率,测量误差小于0.0005Hz.     

一种基于迭代抑制谱泄漏的改进相位差算法

由于非同步采样所带来的频谱泄漏效应是影响相位差算法电参量测量精度的主要原因,利用高阶窗的旁瓣特性可抑制频谱泄漏,但二次谐波幅值的估计精度仍难以显著提升,并且由于高阶窗所带来频率分辨率损失的原因,通常需要增加待测信号的采样窗长,不利于频率波动和实时性要求较高的场合实现高精度测量。为此,提出一种加sine窗函数的改进型相位差算法,利用峰值谱线间相位差估计出的相对频偏,计算出除被测谐波分量之外的其他分量的长程谱泄漏对峰值谱线的干扰之和并将其减去后,重新利用其峰值谱线间的相位差计算相对频偏,循环迭代估计。基于该方法,与现有加窗相位差算法分别在无噪声、有噪声以及频率波动环境下进行仿真比较。实验结果表明,该方法迭代矫正计算4次即可,能有效抑制频谱泄露效应,减小估计偏差,提高电网电参量测量精度和实时性,能够满足电网测量需要。