同步误差对非正弦周期电信号测量精度的影响

讨论了同步误差存在时,非正弦周期信号同步采样测量误差的计算方法,推导了电压相对误差的表达式,并进行计算机仿真,利用此方法可以分析采样点数、采样初始角以及同步误差对测量精度的影响,其结果有实用价值.     

参数自寻优等间隔同步采样法

通过对数据采集处理中由同步误差引起的周期截断误差的分析，介绍了一种新的采样方法－参数（采样次数Ｎ或采样间隔τ）自寻优的等间隔同步采样法。文章给出了计算机仿真的步骤和结果，并对一个实际应用例子中的软件框图作了说明。     

数字式峰值电流表及其在断路器瞬动脱扣时间测量中的应用

当电流为非正弦波形时平均值，有效值，峰值之间的固定关系被破坏，因此用通常峰值电流表测量峰值电流将引起误差。本文介绍了用采样－保持电路记忆峰值并予以数字显示，测量准确（准确度为２％），直观。文章详细地介绍了线路组成，给出了电路参数及指标。最后对用此峰值电流表测定断路器的动作时间（脱扣时间）作了介绍。     

基于采样序列同步化的电力谐波DFT分析方法

以DFT为基础的电力谐波分析方法在谐波分析仪中得到了广泛的应用,由于电网的复杂性和实际采样频率的误差而产生的频谱泄露问题严重的影响了谐波分析的准确性。提出了基于序列域频率采样速率变换的方法以适应实际中信号参数的变化,有效的解决了此问题。该方法通过过零触发启动给定点数的采样,在序列域通过测量实际输入周期来确定采样速率变化因子并进行速率变换,实现了采样的同步,有效的克服频谱泄露问题。最后,通过仿真和实际数据处理验证了该法的有效性。     

谐波分析仪中采样截断误差的分析及其抑制

本文通过公式定量计算在数字信号处理中采样时产生的截断误差,并以此来分析电网谐波的测量准确度.采用频率自动跟踪法可有效抑制这种截断误差.     

同步取样法测试非正弦交流电功率的截断误差及其研究

采样定时间隔非连续可调导致的截断误差是影响取样瓦特计测量精度的主要因素之一。在文基础上。用Fourier级数分解法,对两种信号处理算法对应下非正弦交流电功率的截断误差进行了理论分析和研究,说明:同次项电压、电流谐波尤其是基波电压、电流引起的截断误差构成了非正弦交流电功率取样法测试中截断误差的主要部份。而采用文的信号处理算法即便是在信号周期内离散模拟电信号,仍可使电功率截断误差大大削弱。模拟计算结果则表明,其值可被控制在0.01％之内。     

数字化电能计量中数值积分算法的误差分析

数字化变电站目前在国内发展迅猛,基于对数字化变电站关键设备——电子式互感器的研究,本文分析了最常用的数值积分算法测量电压、电流及有功功率产生误差的原因,给出了截断误差、舍入误差及同步误差的计算公式。文章结合数字化计量中电子式互感器典型的非同步采样进行了仿真,理论分析和仿真结果表明:数值积分算法只有在一定条件下,才能满足电力计量的要求。     

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。     

傅立叶展开法测相位的误差分析

应用离散傅立叶变换法测量正弦信号相位差可以克服时间间隔测量法对随机噪声、谐波失真和零点漂移等比较敏感的弱点,但是采用离散傅立叶变换法测量相位差时,存在相位测量不确定度与测试信号信噪比、量化精度、采样点数和测量时间的优化问题.在简单介绍用离散傅立叶变换(DFT)法测量正弦信号相位的基本原理和实现方法的基础上,重点分析了测试信号信噪比与相位测量不确定度的关系,得出了测试信号的相位测量不确定度与DFT变换后测试信号的信噪比成反比的结论.同时给出了提高测试信号的信噪比可以通过减小噪声总能量、增加采样点数、提高测试信号的幅度等来实现.最后对分析结果进行了仿真验证,仿真结果与理论分析结果一致.在IPD测试仪设计中,以上述结论为依据进行设计,实际测量结果与理论分析比较吻合.     

频偏对数字积分法测量相位差影响的研究

从数字积分法的基本原理出发 ,研究了正弦信号频率存在偏差时对相位差测量准确度的影响 ,理论分析和仿真实验结果表明 :当信号频率存在偏差时 ,用数字积分法测量相位差所具有的误差与频率偏差的大小有关 ,但是 ,可通过调节每周期的采样点数和总的样本个数来减小该误差 ,而且即便信号的频偏较大 ,相位差的测算误差仍然可能非常小 ,其最大可能值也不会超过某一范     

用直接采样方式实现电能计量的方法

针对目前电能的计量方法无法集电力系统数字化需要的各种参数测量于一体的缺点,本文提出了用直接采样实现电能测量的方法,通过对电压和电流进行间隔采样后计算,得到被测的功率,可以在保证精度的前提下有效减少采样点数和计算时间。文中对该方法的测量误差进行深入分析,得到采样间隔和系统误差之间的关系,并对采用DSP实现的方法和关键问题进行探讨,给出了实用的数字处理算法。     

基于频率测量值的相量及电气量的DFT修正算法

为解决频率偏移时电力系统相量及电气量的测量误差大的问题,提出了一种改进的离散傅里叶(DFT)修正算法。建立了相量的实部、虚部与幅值、初相角、频率偏移量之间的函数关系式,根据此关系式得到实部、虚部与频率之间所满足的一个恒等式。在频率已知条件下计算出修正后的相量幅值和相角,进一步推导出了修正后的相量实部与虚部,最后得到其他电气量的修正算法。仿真结果表明,当系统频率偏移时,在信号为纯正弦信号,或者含有高次谐波及随机噪声等情况下,算法均可有效地提高相量及电气量的计算精度。同时,该算法对采样频率和频率误差不敏感,计算量小,不增加额外的延迟时间。     

利用小波变换进行有效值测量的研究

讨论了利用电压和电流采样值直接进行Harr小波变换，从而实现对电压和电流有效值的测量。利用小波变换的方法进行有效值测量的优点在于小波域同时包含了这些交流参数的时—频关系。本文选择Harr小波进行研究的原因是因为其具有良好的时间局部性和简明的解析表达式，而且在窗宽范围内能量泄漏较小。仿真结果表明，在理想采样的情况下(采样过程不存在同步偏差)，利用Harr小波变换的方法可以对有效值进行准确的测量。     

便携式电流互感器复合误差现场测试装置的设计

电流互感器(TA)的复合误差直接影响继电保护动作的可靠性。一旦电流互感器饱和,误差会大大增加,造成继电保护的不正确动作,扩大事故的影响范围。测试电流互感器的复合误差已成为提高系统安全运行的重要工作。为精确测量电流互感器复合误差,本文设计一种便携式的TA复合误差现场试验装置,并给出现场试验装置的硬件结构与软件流程。装置通过采用低频电源法测量电流互感器的伏安特性曲线,从而减小测试用电源的电压,进而减小设备的体积。同时提高采样频率,更精确地采集伏安特性试验中的电气参量。本装置解决了现有电流互感器复合误差测试仪采样频率低、测试时间长、操作繁琐、仪器笨重的问题,具有可靠、便携、适于在现场使用的特点。     

基于SCADA及时域最小二乘法的抽水蓄能电站发电机多工况参数辨识

为了辨识抽水蓄能电站发电机多种运行工况下的模型参数,通过建立发电机的微分方程模型,并经过数学推导建立了发电机实测数据变量与发电机待辨识参数数学关系。基于时域最小二乘法的原理,给出了发电机各工况下适用的参数辨识方法,并通过抽水蓄能电站的SCADA(supervisory control and data acquisition)数据采集系统获得运行数据并对各工况参数进行辨识。仿真验算运用南方电网某抽水蓄能在发电和抽水两种工况下的实际运行数据,通过编制C++程序分析计算得到发电工况和抽水工况下的抽水蓄能整个发电机系统的参数值。将参数值与实际铭牌值相比,误差不超过5%。仿真结果表明,运用高采样速度的实时运行数据,能够激发抽水蓄能机组的暂态和次暂态过程。这种经过采样数据和公式推导相结合的辨识方法比通过传统做实验的辨识方法更简单、方便、有效,且适合抽水蓄能机组多工况运行的特点。     

日前电力市场不完全信息条件下的电力供需双边博弈模型

随着大用户直购电的深入开展,中长期双边交易的市场化和现货交易非市场化之间的矛盾日益凸显,日前电力市场的构建迫在眉睫。建立了在日前电力市场中,电力供需双方间的不完全信息条件下的双边博弈模型,旨在为电力交易供需双方提供一种切实可行的博弈方案,使得双方可以在电力市场中获得最大的利益。模型以直购电价和直购电量作为博弈双方的预测重点,关于直购电价部分,引入发电成本因子,利用协整理论,构建考虑误差修正的直购电价与发电成本的关系模型;直购电量部分则利用相似日法进行预测。最后利用纳什均衡求出双边博弈的均衡解,并通过实例对所提出模型的有效性进行了证明。     

基于平均绝对误差的海上风电经柔直送出系统交流海缆纵联保护

海上风电经柔直送出系统交流海缆线路两侧故障电流均受控,故障特征与传统同步电源有着明显差别,差动保护存在不正确动作风险。针对该问题文中介绍了一种基于平均绝对误差的海上风电经柔直送出系统交流海缆纵联保护。所提保护根据一定时间窗内一侧电流采样值与负的另一侧电流采样值之间计算得到的平均绝对误差值在区内外故障时的差异构成保护判据,并对所提保护的性能进行了分析。利用PSCAD软件仿真验证了所提保护在各种工况下的有效性。仿真结果表明：所提保护在区内外故障时能够正确动作,且在高阻故障时有着良好的性能,面对风机不出力的极端情况下也能正常工作并具备选相功能,性能比差动保护更优越,更适用于海上风电经柔直送出系统交流海缆线路。     

1000kV特高压GIS电流互感器现场误差智能化检定系统设计与应用

1000kV特高压GIS电流互感器误差现场检定时,由于其试验回路长、阻抗大,常规的试验方法存在升流困难及操作复杂的问题。基于特高压GIS电流互感器的结构特点分析和多年的现场工作经验,本文设计和实现了1000kV特高压GIS电流互感器现场误差智能化检定系统,论述了检定系统的组成及实现方案,提出了功率电力电子电源与电工电源串联技术、自适应无功补偿技术和智能化检定技术,介绍了智能工频电源软硬件设计方法,给出了多组合无功补偿装置的实现方法。特高压南京站、泰州站1000kV电流互感器现场检定实验表明,该检定系统能准确计算被试电流互感器的的电气参数,自动进行无功补偿,自动实现谐振升压和误差检定,提高了现场检定技术水平和工作效率。     

多功能测控装置电参量测量算法融合方法

提出一种适用于智能变电站多功能测控装置的电参量测量算法融合方法。分析了变电站中稳态遥测测量、同步相量测量、电能量计算的需求,比较3种电参量测量的数据采样、运算处理的特点,提炼出3种测量的共性技术。充分考虑了数字化采样的特点及其带来的数据丢点、通道间不同步等异常处理。通过对算法的融合与优化,实现了单装置完成3种测量功能的集成。融合方法最终在智能变电站多功能测控装置中实现。     

低压直流供电系统电气设备电击风险评估方法

低压直流(LVDC)供电系统的电击风险需要合适的评估方法对其进行量化.首先,文中根据电气设备安全性要素组合,结合LVDC供电系统特点,分析了LVDC的电击风险点.然后,建立了综合考虑伤害严重程度、暴露在危险中的可能性和限制伤害可能性这3个要素的LVDC供电系统电气设备5级电击风险评估模型.评估模型将输入的3个参数组合映射为5级电击风险评估结果.最后,以实际系统中的不同电压等级的设备为例,验证了所提方法的有效性.