一种新的快速高精度频率测量方法

本文提出了一种用Motorola公司推出的32位机中的CTM模块来快速、精确的硬件测频方法，该方法已被应用于低频低压自动减载自动装置中。采用这一方法，不需要专用的测频电路，简化了该装置硬件结构，同时装置性能得到改善，测频更快速、更准确。且该方法计算量小，测频速度快，特别适合于电网频率的微机实时测量。实践证明，这种方法在保证了较高测量精度的同时，能保证频率测量的快速完成，对于微型化智能系统的研制和进一步开发产品具有一定的参考价值和实际应用意义。     

基于单片机和CPLD的同步发电机自动准同期装置中频率测量

对发电机和电力系统的频率进行精确测量是保证自动准同期装置正确动作的重要条件之一.本文提出了一种基于单片机和CPLD的同步发电机自动准同期装置中的频率测量方法,介绍了频率测量的基本原理,在该原理的基础上采用单片机和CPLD综合技术实现了频率测量,CPLD进行频率检测,单片机进行数据处理与智能控制,并给出了测频电路的硬件电路图和软件流程图.实验表明,单片机与CPLD结合进行测频,测量误差小于10-3,使测量精度得到了提高,而且测量装置的集成度也较高,具有一定的实用价值.     

PCC测频测相装置研究

提出了一种基于可编程计算机控制器（PCC）的测频测相方法,并用于发电机调速器的机组频率,电网频率及其相位差的测量,研制了相应装置,与传统的单片机测频测相装置相比,其硬件电路大为简化,测频测相装置的可靠性极大提高,而且测频精度和动态品质也较高。     

基于两种测频方法实现的低频减载装置的研制

本文介绍了利用电压采样值实现的软件测频和利用硬件电路实现的硬件则频两种方法，基于两种测频方法，提出了一种利用单片机实现的低频减载装置的软、硬件方案，在装置实考虑了两种方法的合理配合问题。模拟试验表明装置能准确测量，方案可行有效。     

微机故障解列装置

发微机故障解列装置的原理、特点和算法。采用８０Ｃ１９６高性能快速单片机为保护ＣＰＵ,频率测量单元运用硬件测频,测量精度高;低用解列单元设有完善可靠的防止误动作的闭锁措施;低压角列单元具有可靠的三相ＴＶ断线闭锁判据。该装置已通过各种测试和动模试验,并投入现场运行。     

自适应递推傅氏算法和实时测频新算法的比较分析

为比较自适应递推傅氏算法和电力系统实时测频新算法的优劣,介绍了两种算法的原理,并从实验硬件装置误差、谐波及非周期分量的干扰和采样时间间隔等方面对两种测频方法进行了对比分析.通过实验验证了两种算法的准确性,并发现自适应递推傅氏算法的测量值精度略高于实时测频新算法的测量值精度.实际频率值越接近50Hz,测频精度越高.     

实现三种高精度测频

为提高测量频率精度,文中分析频率测量中误差的来源,提出同步测频、双计数测频、数字移相测频三种解决方法,这三种方法都可以用硬件描述语言实现,文中给出原理框图和仿真波形,从图中可以看出在不改变系统工作频率的情况下,频率测量精度最大可以提高四倍.     

基于FPGA的参数自适应频率测量技术

采用FPGA利用硬件多周期自动累积平均技术和脉冲信号识别技术解决了计数器测频受被测信号频率和波形影响,测频误差难以控制的技术难题,所研制的宽带频率测量设备达到了理论频率测量精度.     

基于实测信号的抽水蓄能机组频率自适应算法研究

针对抽水蓄能机组起动运行的实测数据进行时频分析,本文提出了一种针对抽水蓄能机组起动特性和运行特点的软件测频的频率自适应算法。用于精确计算各种运行工况下对抽水蓄能机组的电压和电流值,同时针对在信号波动的过程中,提出非周期分量的滤除方法,并将该算法应用于故障录波装置中的录波分析软件,仿真表明该方法抗干扰性好,测量精度高,能满足实际应用中的频率测量要求。     

基于FIFO和数字包络解调的脉内测频方法

依据等精度频率测量原理,提出了在FPGA内部运用FIFO、数字包络解调和多路移相时钟等技术的新型脉内测频方法,实现窄脉宽中频调制脉冲的频率测量,适用于脉冲雷达等瞬时测频系统。同时,也可实现对多个调制脉冲的测频计数值累加求平均,以达到更高的测量精度。此设计方案硬件电路结构简单、成本低,系统集成度高、稳定性好,实用性强。     

基于DDS-PLL超声波电源的频率自动跟踪研究

针对超声电源负载系统工作过程中的频率漂移问题,提出了一种基于直接数字频率合成(DDS)与锁相环(PLL)相结合的粗精频率复合跟踪控制策略,即通过DDS技术实现频率的粗调;通过PLL硬件电路实现频率的精调。试验结果表明,研制的超声电源系统具有频率跟踪速度快,跟踪准确的优点,并能实现振动系统的恒定振幅输出,可实现系统的稳定、高效运行。此外,逆变器的输出功率因数接近1,提高了整机效率。     

新型双钳口接地电阻在线测量仪

对常用的几种接地电阻测量仪器例如传统的“摇表”以及单钳口接地电阻测量仪等进行了比较分析，指出了它们在使用中的缺点。设计了一种新的双钳口接地电阻在线测量仪，该仪器以C8051F006单片机为控制核心，采用交流变频测量法，实现了接地电阻的准确在线测量，而且不需要辅助地极和断开设备接地线。着重介绍了该仪器的工作原理以及硬软件设计。现场使用表明，该仪器具有成本低、测量精度高、抗干扰能力强、功耗低及自动化程度高等优点，能够完全替代同类进口产品。     

功率因数的实时精确测量方案探讨

在对传统的功率因数测量方法分析的基础上 ,提出了电力系统中的功率因数的基本算法 :即基于工频量的功率因数的求取方法。传统的测量方法 ,没有很好地考虑系统的不对称性所造成的谐波以及非周期分量对功率因数测量的准确性的影响 ,测量精度不够。本文提出的基于DSP技术的功率因数测量方法 ,充分利用DSP的计算功能 ,对电压、电流的采样序列信号 ,先进行带通滤波 ,再进行傅氏滤波 ,基本上消除了非周期分量及各次谐波对功率因数测量的影响 ,得到完全的基于工频的功率因数。前置的数字式软件带通滤波能够弥补常用的硬件低通滤波的缺点 ,能得到工频附近的频带信息 ,该信息再进行傅氏滤波 ,能够得到工频分量的电压、电流 ,从而可以得到基于工频分量的功率因数。     

基于嵌入式系统的非同步采样高精度谐波检测

电网工频时变将导致固定采样率下的非同步采样现象,降低谐波检测精度。A类谐波测量仪器通过硬件锁相克服了该问题,但高昂的价格使其难以广泛应用于实际工程。在嵌入式系统中通过合理的算法校正非同步采样结果,实现谐波的准确测量,能够有效降低设备成本。首先分析频谱泄漏抑制条件与多点变换谐波测量算法特性,研究不同变换点数对频谱的影响,推导在不同采样条件下的最佳变换点数选择式。其次提出优先计算基波及低次奇次谐波频率的平均参考工频优化算法,进一步改善了整体计算效果。最后在STM32嵌入式系统上实现了算法。模拟数据计算及LED灯谐波检测实验结果均验证了在非同步采样下,基于该算法的嵌入式系统谐波测量的高精度性与高可靠性。     

振荡时电力系统瞬时频率的实时测量

提出了一种实时测量电力系统瞬时频率的算法。该算法经严格的数学推导，并结合简单的迭代和泰勒展开法而得到。由算法测得的瞬时频率可以用来消除负序不平衡电流、准确地提取故障分量和测量距离阻抗值，使继电保护装置能获得准确的参数信息，以便进一步提高当前保护装置的动作性能。文中分析了影响该算法精度的主要因素，解决了算法中的过零点问题。算法本身考虑到对噪声的抑制能力以及对A／D变换引起的量化误差的适应性。实验伤真结果表明该算法具有较高的测量精度，实时性强，基本不受两侧电势幅值不同的影响。     

电力系统中基于微控制器的自适应数据采集

针对电力系统中频率变化而引起的数据采集及计算误差 ,分别提出了基于硬件测频和递推傅氏算法测频的自适应数据采集两套方案 ,并对递推傅氏测频算法进行了数值仿真 ,其结果表明基于该算法的自适应数据采集方案完全满足电力系统中安全自动装置的要求。两套方案各有特点 ,均可用来快速精确测量电力系统中的频率、电压、电流等信号     

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。     

大电流法与异频法测量地网电阻比较

传统的50Hz工频大电流法测量接地电阻难于排除干扰,测量工作量大,不易实施。异频法接地电阻测量,能有效地躲过工频干扰,以较小的测量电流,得到比较准确接地电阻测量结果。实践证明,异频法将逐渐代替50Hz工频大电流法,成为测量变电站接地电阻的主要方法。     

串联型有源电力滤波器的谐波电压检测方法

根据串联型有源电力滤波器的工作原理,基于瞬时无功功率理论,提出了一种谐波电压的瞬时检测方法。该方法具有快速、准确的特点,实验结果证明了所提出方法的正确性和可靠性,为有效抑制谐波提供了可靠的保证。     

Estimation of power outage size based on the dominating differential equation

This paper describes a method to estimate how much power will drop after severe generation outage. When a large generation outage occurs, system frequency plummets to an unacceptable frequency level. Frequency drop affects both customers and generation systems. Thus adequate and quick load-shedding must be done to prevent problems. To institute any load-shedding policy effectively, the size of the generation outage must be precisely estimated in a very short time. So far, several methods have been proposed to estimate the power outage amount by measuring the decaying frequency variations that are obtained at each local bus. These methods are easily applied, but cannot be expected to provide good results in real power system operations because of the noises that are a part of decaying frequency variations. To cope with this problem, a new estimation method based on one that uses the dominating differential equation is proposed in this paper. The most precise estimation at this point is obtained by using additional factors, such as the sine wave included in the decaying frequency fluctuations and considered as a part of the equation. Simulation studies on a model power system consisting of five generating stations and four load points show that the newer method is encouraging. © 1997 Scripta Technica, Inc. Electr Eng Jpn, 118 (3): 39–49, 1997