一种新型高压输电线路电量参数测量装置的研究与设计

为了对高压输电线路功率因数及有功功率等电量参数进行实时监测,以便实时了解输电线路电量参数状况,传统输电线路功率因数及有功功率等电量参数的测量需要在输电线路上挂接电压互感器和电流互感器,这种测量方法不仅需要高昂的投资,而且安装互感器占用空间加大,且容易遭受雷击,为了解决上述问题本文提出一种基于电场法非接触获得电压相位信号,并利用穿心开口式电流互感器、专用电能质量芯片和无线射频技术实现高压输电线路功率因数及有功功率等电量参数实时测量的新方法 ,利用该方法研制了电量参数测量装置,并经现场试验,测量精度满足实际测量要求。     

片上电源电压噪声功率谱测量方法综述

随着现代超大规模集成电路的电源网络变得十分复杂,在片上对其各电源域电压噪声功率谱的测量变得越来越有意义。片上电源电压噪声测量电路的设计难点主要是在面积和功耗开销较小的情况下,可以较高精度地测量频率范围很宽的电源噪声信号。介绍了基于自相关方法测量电源电压噪声功率谱的原理,并总结了目前用于电源电压噪声功率谱测量的主要电路技术,讨论了相关结构和技术的优缺点,为超大规模集成电路的设计研发人员提供了有益参考。     

基于PXI电量测量虚拟仪表设计

为了实现虚拟仪表的远程电量测量,提出了一种基于Internet网络电量测量虚拟仪表的软、硬件设计方法.该方法采用PXI总线和DSP技术,完成高精度嵌入式测量插卡系统的设计;系统利用PXI的优良特性,采用嵌入DSP对采集信号进行数字处理和数据转换,有效地实现对电压、电流的幅值、频率、相位的高精度测量.     

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。     

市电参数测量仪的设计

为了实现市电质量监测并降低测量成本,以STC12C5A60S2微处理器为控制核心,利用电压有效值转换芯片等器件,设计了一款市电参数测量仪,对频率、电压有效值及失真度进行测量;基于测周法实现50 Hz频率的测量,通过一块电压有效值转换芯片测量总电压有效值与谐波电压有效值,实现市电电压的测量,并通过计算获得失真度值;实验结果表明,该测量仪测量精度较高,频率测量误差小于0.1%,电压有效值测量误差控制在1%以内,失真度测量误差小于5%;该测量仪结构简单、性能稳定,可应用于电能质量监测系统。     

电压畸变条件下三相三线有源电力滤波器的T-S模糊∞控制

有源电力滤波器(APF)是解决电力系统谐波治理的有效方法,由于电源电压存在畸变影响了APF的补偿参考电流的检测精度并影响补偿的效果.本文采用T-S模糊控制的方法对三相三线APF进行建模,将电源电压的畸变成分作为理想情况的干扰,在保性能的前提下给定性能指标,实现T-S模糊H∞控制控制性能.在满足稳定性的要求条件下,设计的T-S模糊H∞状态反馈控制器使APF在电源电压畸变的情况下,将电源电流补偿为正弦特性,满足了APF谐波综合补偿的控制要求.仿真结果验证了所建T-S模糊模型的有效性,展示出所设计的H∞控制器的有效性能.补偿电流可以准确的检测,在电源电压非正弦条件下可以进行有效的控制.     

母线槽综合特性测试系统

母线槽综合特性测试系统在移动式程控交流稳流试验装置基础上,增加电量采集测量系统,实现在低压恒流电源条件下,测量电压、电流、有功功率等电性能参数,由此获得母线槽的电阻、电抗、阻抗等数据,提高测量数据的准确性和测量效率。     

基于无线传感器网络的CO监测系统设计

空气中低浓度一氧化碳的监测及如何将监测信号实时、低成本的传输到监测点是关心的问题,针对问题,研究了采用LED为光源,用调制加在法布里-珀罗腔上的驱动电压和单波长双光路差分吸收法相结合的方法来测量低浓度一氧化碳气体的光谱吸收型气体传感器.运用无线传感器网络实时监测、感知和采集网络分布区域内的一氧化碳浓度,利用CDMA网络实现远程监控.实现在线,实时监测,降低了成本,提高了效率.     

电压畸变条件下三相三线有源电力滤波器的T–S模糊H∞控制

有源电力滤波器(APF)是解决电力系统谐波治理的有效方法, 由于电源电压存在畸变影响了APF的补偿参考电流的检测精度并影响补偿的效果. 本文采用T–S模糊控制的方法对三相三线APF进行建模, 将电源电压的畸变成分作为理想情况的干扰, 在保性能的前提下给定性能指标, 实现T–S模糊H∞控制性能. 在满足稳定性的要求条件下, 设计的T–S模糊H∞状态反馈控制器使APF在电源电压畸变的情况下, 将电源电流补偿为正弦特性, 满足了APF谐波综合补偿的控制要求. 仿真结果验证了所建T–S模糊模型的有效性, 展示出所设计的H∞控制器的有效性能. 补偿电流可以准确的检测, 在电源电压非正弦条件下可以进行有效的控制.     

智能化异步电机计算机测试系统

介绍了一类智能化交流异步电机计算机辅助测试系统,该系统具有结构简单实用、测试精度高、可靠性强等一系列特点.特别是在电源波动的情况下,本系统智能地跟踪电压和电流的变化,保证了测量的精度.     

电动汽车动力电池组管理系统设计

提出了一套集中/分布式动力电池组管理系统的整体设计方案。以单片机STC12C5616AD和STC12C5A16AD为核心处理器,设计出一个体积小和成本低的系统。本系统可以实时监测电池组电流、电池组电压、单电池电流、单电池电压及单电池温度等参数。并利用硬件和软件抗干扰等技术来提高系统运行的稳定性。经长时间运行时测得数据精度可达到1%,同时可靠性和稳定性均满足电动汽车应用要求。     

基于无线通信和传感器的动力电池在线监测系统设计

组成动力电池组的单体电池不能保证各项性能完全一致,致使电池组安全运作留下隐患。为给动力电池组提供安全可靠的工作环境,实时掌握电池组工作状况,延长电池组使用寿命,设计一种基于无线通信和传感器的动力电池在线监测系统。系统利用传感器、STC12C5A62S2单片机、无线通信技术、MATLAB编辑软件进行电气量采集、数据控制处理、无线传输和显示界面设计,实现动态监测电池组的主要参数有单体电池电压和电流、电池组总电压和总电流、温度。经反复实验验证监测系统精度可高达0.2%且运行平稳可靠,可完成对动力电池组实时状态判读,出现异常状况作出在线维护指令。     

LTC6803-4并联级联技术在BMS电压采集中的应用

为满足电压采集的实时性和精确性要求,近年来许多公司相继推出用于电池组单体电压测量的专用芯片,为工程上对电池组电压的测量技术提出了新的思路。超过单片专用芯片所能检测最大电池数时,需要对芯片进行级联来实现电压监测。本文重点介绍LINEAR公司的电池监测专用芯片LTC6803-4并联级联独立寻址技术在多串锂离子电池管理系统电压监测中的应用。     

基于R5F2L38A的电动汽车直流电能表设计

设计了一款专门为电动汽车电池充放电进行准确计量的直流电能表,用来测量其电压、电流、功率和电量。采用高精度的采样计量和高速的MCU进行数据处理,采用非易失存储器进行电量存储,采用远红外和CAN总线进行数据抄读。实际运行结果表明,研发出的电动汽车专用计量直流表具有低成本、低功耗、高稳定性的特点。     

机载蓄电池地面维护系统自检方法研究

基于机载蓄电池地面维护目标,针对维护系统自身的自检问题,为了保证系统的可靠性、稳定性以及精度,研究了维护系统的自检测方法。以电控柜中常用部件继电器、数字电源、电子负载、电压表为主要检测对象,基于回路设计与返回值的思想,结合计量功能,完成维护系统的自检功能设计与实现。实验结果及现场应用表明,该方法自检成功率达到100%,维护电压、电流精度指标均在0.3%以内,单通道融入自检的维护过程所需时间在1s以内,满足机载蓄电池地面维护现场需求,有效保证维护设备自身的可靠性。     

基于时间扰动的智能电表隐私保护方法

针对目前智能电表隐私保护方法存在对用户用电模式保护力度不足的问题,提出采用时延扰动来破坏数据波形,在智能电表数据可用性的基础上推导基于时间扰动的智能电表隐私保护模型,通过扰动智能电表数据发布时间来实现数据安全性与可用性的折中,并利用非侵入式负载监测算法对隐私安全性进行检测。实验结果表明,基于时间扰动的智能电表隐私保护方法能够有效地抑制电器切换事件的识别准确率,相比于随机扰动和充电电池方法有更好的抑制效率,多用户的聚合误差稳定在10%左右,同时在计费误差上有着优异的表现。     

Parity-relation-based state-of-health monitoring of lead acid batteries for automotive applications

Effective vehicular power management requires accurate knowledge of battery state, including state-of-charge (SOC) and state-of-health (SOH). This paper presents an integrated algorithm for reliable battery SOH monitoring. The dynamics of lead acid batteries during engine cranking is investigated, and a new battery model is presented. Moreover, a parity-relation-based integrated method for battery SOH monitoring is proposed. It is shown that the diagnostic residual combines the SOH information provided by both battery resistance and voltage loss during engine cranking, hence enhancing diagnostic performance. Extensive evaluation results using real vehicle cranking data have verified the effectiveness of the proposed method.     

基于模糊辨识算法的蓄电池荷电状态测量方法与模块设计

针对蓄电池荷电状态在线监测中对准确度和测量速度的要求,本文提出采用模糊辨识算法对蓄电池进行系统辨识。并通过对蓄电池的荷电状态与内阻、端电压数据的分析,建立了蓄电池荷电状态的模糊规则模型,并以此进行蓄电池荷电状态的测量,得到均方误差为0.0052。测量结果表明基于模糊辨识算法的蓄电池荷电状态测量能够满足蓄电池在线监测的要求,且易于硬件实现。文章还使用DSP Builder设计了蓄电池荷电状态测量模块,其中内阻测量采用了特征分解谱估计的信号提取方法,荷电状态测量则实现了模糊辨识算法所得出的模糊规则模型的运用。     

基于力控软件的VRLA蓄电池在线监测系统

在后备直流电源的使用中,阀控铅酸蓄电池被广泛应用。但具体使用中由于缺乏必要的监测手段,同时日常监测又不具备准确的监测方法,所以直流电源中常由于电池问题引发事故。设计一种有效的蓄电池在线监测方案,通过力控组态软件准确掌握蓄电池电压、内阻和剩余电量等参数,实现铅酸蓄电池组监测和性能预测的自动化。