交流采样数据的DFT处理方法

1前言在小型水电厂及变电站等自动化系统中，近年来兴起的交流采样处理方式，是对幅度与相位不断变化的正弦信号先通过均匀采样实现时域的离散化，再经过A／D变换实现幅度的离散化，然后送人计算机处理．这就在计算机监控领域引入了时域离散数字信号序列，也就提出了通过付里叶变换在频域进行信号处理的可能性与必要性．周期序列的付里叶变换（DFS）经常用于信号和系统的频域分析，是数字信号处理的重要理论基础．而离散付里叶变换（DFT）开辟了频域离散化的道路，在频域也可以采用数字运算的方法，大大增强了信号处理的灵活性．2处理过…     

一种实用的幅值和功率测量新算法

为解决电力系统全局信息的快速准确测量问题，提出了一种实用的幅值和功率测量算法。结合电力系统实际情况，对离散傅里叶变换（DFT）算法中的强非线性部分进行了合理简化，从而可以方便地利用DFT计算结果对其自身进行补偿修正。该算法充分利用了DFT算法的快速、对谐波有抑制能力的优点。与传统DFT方法相比，文中方法测量精度有明显提高，且计算负担增加很少。算例验证了这一特点。     

一种用于谐波测量的全数字同步采样算法

提出了一种用于高精度谐波测量的全数字同步采样算法，其原理是根据电网的基波频率动态地调整过采样模数转换器（ADC）中抽取电路的抽取率，使得抽取后的系统采样频率可以跟随基波频率的变化而变化。与传统的模拟锁相环（PLL）和软件同步采样算法相比，该算法完全由数字电路实现，更加节省硬件面积，适合于数模混合系统的应用开发。文中给出了一个包含delta-sigma ADC、频率测量模块、抽取率控制单元和64点快速傅里叶变换（FFT）计算引擎的、用于实际混合系统芯片设计的Simulink仿真模型。对于采样频率是1.638 4 MHz、带宽是1.6 kHz（可计量31次谐波）的谐波测量系统，在电网频率波动±5%的条件下，同步采样后基波和谐波有效值误差分别小于0.001%和0.02%。     

一种基于开关电容滤波器的快速基波检测方法

为了实时快速地检测电力系统中的基波，提出了一种基于开关电容滤波器(SCF)检测电网中基波信号的方法。分析了SCF的原理及其优缺点，并与传统的滤波方法进行了对照，给出了选择开关电容的原则。由于信号经过一个滤波电路后一般会有一定的相差，为了保证检测前后基波信号相位的一致性，在SCF后面设计了一个等幅移相电路。以一款SCF的IC(MAX291)为例，设计了整个巴特沃斯型低通滤波器电路和等幅移相电路。用MATLAB进行了仿真，分析了这种滤波器和移相电路整体的精度和动态响应，并将该滤波方式应用到实验装置中，实验结果表明这种检测方法有很好的检测效果和快速的动态响应。     

同步相量测量装置的一种异地校核方法

提出利用对晶振信号进行整数分频并结合GPS同步时钟生成相量测量装置（PMU）异地同步校核中基准信号的方法。通过分析可知，只要晶振频率足够高，生成的基准信号就有足够高的精度，而且信号的参量具有良好的可调节性。该方法可有效解决PMU测量网络中异地同步校核和自校核问题。     

一种简单实用的基波检测方法

基波信号检测是有源滤波器的关键技术之一。提出一种采用并联谐振检测电网中基波信号的方法，该检测电路由一个LC电路构成的选频网络构成。理论分析表明：该选频网络对基波电流的阻抗远大于谐波阻抗，当被检测电流信号流经时,输出电压基本不含谐波。以一组电路参数为例研究了该选频网络的幅值响应、相位响应和动态响应，并分析了这种检测方式的优缺点。实验证明该检测方法具有优良的滤波效果和较快的动态响应。     

一种改进的DEM数字水系简易提取方法研究

利用DEM提取数字水系的过程分为填洼、流向计算、汇流累积量计算和设定阈值提取水系,其中以填洼和计算各单元的汇流累积量最为费时。相比与Jenson和Domingue(JD)、Planchon和Darboux(MV)填洼算法,L.Wang和H.Liu(WL)填洼算法具有原理简单、运行速度快等特点。但是,WL算法未对平区高程进行修正,增加了后续相关算法的复杂度。本文通过将JD和MV算法中的微小高程增量引入WL算法,建立改进的WL算法,可以有效地解决该问题。在汇流累积量的计算过程中,受WL填洼算法思想的影响,构建了逆向WL汇流累积量算法,该算法一改传统的流向追踪思想,通过对填洼后DEM进行升序排序,可逐步对每一栅格进行计算。该算法原理简单,易于实现,对单流向和多流向方法均具有很强的适应性。利用SRTM、GDEM源数据进行了示例计算,并将结果与ARC/INFO软件结果进行了对比,结果表明该方法合理、准确。     

一种提高故障录波装置测量精度的方法

长期以来人们很少关心故障录波装置本身的测量精度问题，导致基于录波数据的各种应用导出的结果不够准确，从而削弱了录波数据本身应有的参考价值。文中分析了录波装置模拟采样电路中存在的各种线性和非线性误差，说明模拟通道的输入和输出关系存在一定的非线性，这种非线性在宽测量范围内表现比较明显，采用传统的线性表达式会带来较大的误差。为了克服非线性对录波装置测量精度的影响，提出了采用最佳拟合曲线和分段最佳拟合曲线来取代线性表达式，并提出了确定最佳拟合曲线和分段最佳拟合曲线的方法。通过在实际录波装置上的测试结果表明，所提出的方法能够大大提高录波装置本身的测量精度，使录波装置能够在很宽的测量范围内保证足够的精度。     

一种单片机实时多路数字滤波器的设计与实现方法

本文在简要介绍一般信号数据处理方法上,着重讨论了数字滤波器的设计技术,并通过分析,提出了一种适用于遥测终端实时数据采集的数字滤波器设计与实现方法。     

继电保护傅氏算法中滤除直流分量的一种简便算法

快速傅里叶变换（FFT）是电力系统进行谐波分析的主要算法，但当输入信号中含有衰减直流分量时，FFT算法会产生较大的误差。文中提出一种改进算法，能够在事先未知衰减常数的情况下对衰减直流分量进行补偿，从而消除直流分量对基波及各次谐波幅值和相位的影响。该算法只需要在整周期采样的基础上增加一个采样点，理论上可以精确补偿衰减直流分量的影响，精度高、计算简单，适用于电力系统谐波分析中的精确算法。     

通用型旋桨流速仪干式检测抽样检定

对? LJ20-1A?型旋桨流速仪抽样检定做可行性验证总结.用“干式法”检测设备作为槽检抽样检定的辅助工具,检测旋桨螺旋角? A、旋转支承摩阻力矩? M,按? A?值精细分组,科学抽样,在华北水文仪器检测中心检定.验证表明,总体精度高,中高、低速直线公式标准化,生产、使用都很方便.     

基于六序分量法的六相输电系统故障选相

六相输电是多相输电技术中最接近实用化的一种。针对其多达120种的故障,运用同正、负、零序和反正、负、零序的六序分量法分析六相系统故障,变换得到的各序分量物理含义清晰。六相系统中的同序量、反序量分别对应于双回线中的反序量、同序量,依据故障边界条件构成的复合序网得到了六相系统的序分量特征以及与六相系统兼容运行的三相系统序分量特征。在此基础上,提出一种判别六相输电系统故障类型的方法,可用作六相输电线路的选相元件动作判据。     

改进的相分量法求解电力系统复杂故障新算法

针对基于对称分量法的传统故障分析方法求解复杂故障尤其是参数不对称电力系统复杂故障时,序网连接复杂、难以求解的问题,提出了一种基于多端口理论与优化的相分量系统网络模型求解具有不对称参数的电力系统复杂故障的新算法。该方法利用矩阵的对角化变换对传统相分量法进行优化,以减小计算量,并与多端口理论相结合,推导出一种既适用于各种类型简单故障,又适用于多重复故障计算的计算机通用数学模型。模型简单实用,通用性强。对比编程计算结果与EMTPE仿真结果,证明该算法准确有效。     

水闸钢闸门可靠指标及分项系数的校准

分析水闸钢闸门所受静水压力的统计参数,采用JC法对水闸钢闸门构件的可靠指标进行初步校准,计算结果表明:闸门构件可靠指标满足一级建筑物的安全水准;提出钢闸门结构设计目标可靠指标的取值建议.根据可靠指标及用钢量与现行规范校准的目标可靠指标及用钢量相比变化不大的原则,采用最小二乘法优化得到结构系数的取值为1 45.     

电子式电流互感器校准系统不确定度评定方法

电子式电流互感器的研究已经进入实用化阶段，其校验和测试工作也引起了广大研究人员的关注。文中利用计量学中的不确定度理论，对校准系统不确定度进行来源分析，给出电子式电流互感器校准系统整体不确定度的评定方法，由LabVIEW开发的虚拟仪器来实现，并对2个不同校准系统进行了不确定度比较。通过对校准系统进行不确定度评定，不仅能够评价测量结果的可信度，为使用者提供科学的参考依据，而且也可以为不同的校准系统提供可比性参数。     

基于幅值线性变化模型的频率测量新算法

基于短时间内电流幅值线性变化模型,提出了一种用于精确测量电力系统瞬时频率的新算法,为系统提供实时状态变量。算法假设连续4个采样点对应电流的幅值线性变化,经过严格的数学推导,再结合泰勒展开和数学等比定理计算系统的瞬时频率。定性分析了幅值线性变化模型带来的误差,给出了泰勒展开和A/D转换引起的频率测量误差。该算法具有实现简单和测频速度快等优点,不需要采用数字滤波技术。该测频算法用于系统正常运行、没有振荡的单一频率情况时,理论误差接近于0。仿真结果表明,不论系统是否振荡、振荡是否剧烈,该测频算法都有很高的测量精度,且对电流中的随机噪声具有很好的适应性。     

新安江模型参数线性化率定研究

包为民教授提出了非线性函数参数的线性化率定方法,解决了以误差平方和为目标函数求解非线性函数参数增加不相关的局部优值问题。为此,研究将参数线性化率定方法应用于新安江模型,并通过理想流域和实际流域验证了该方法的合理性和高效性。选取湖北乌溪沟流域43场洪水对次洪8个敏感参数同时进行线性化率定,各参数取不同的初始值均可以较快地收敛到稳定的最优值。31场洪水参与模拟,全部合格;12场洪水参与检验,全部合格。次洪模拟的合格率达到100%,确定性系数为0.923,预报等级为甲级。     

一种计及精确化功率因数的电能计量方法

目前，国内电能计费方法原理上是基于加权平均功率因数的，无法反映用户的时变负载特性，收费时不能区分不同性质负载的用户并进行分别处理。针对这个缺点，提出一种计及精确化功率因数的电能计量方法。它由微处理器实时计算负载有功功率和瞬时功率因数，然后根据功率因数调整标准计算出力调电费率，最后累加计及精确化功率因数的电能量。介绍了目前计及功率因数和计及精确化功率因数2种电能计量算法，并用这2种方法分别对现场数据进行计算，分析出计及精确化功率因数的电能计量方法更为科学合理的理由。通过对现场数据进行计算和分析，结果表明所提出的方法能更好地反映用户的时变负载特性。该方法算法简单，电能计费更加科学，能有效地提高用户合理节约用电的积极性。     

大型数控高压渗透试验仪的研制

研制开发了一套大型数控高压渗透仪,设备由试验仪主机,伺服加载控制系统,高压渗透控制测量及采集分析系统等组成。该设备可以进行最大粒径为200mm的堆石料和坝基覆盖层砂砾料,在有上覆压力及渗流作用下的垂直向渗透与渗透变形试验研究。详细介绍了渗透仪的技术参数、设计思路以及技术难题的解决方案。该设备具有垂直荷载大、水头压力高、控制精度高、自动化控制、自动采集等优点。     

计及PMU的混合非线性状态估计新方法

提出一种将同步相量测量单元（PMU）的直接电压相量量测变换为间接支路电流量测，并与监控与数据采集（SCADA）量测量一起进行混合迭代的非线性状态估计方法。对构造等效电流修正量而带来的间接量测误差进行了详细和定量的分析，并对该混合估计算法的精度进行了定性分析和定量计算。理论分析和算例表明，该方法可以获得较高的估计精度，在收敛次数和滤波效果上也有所改进。