基于三次样条插值的算术傅里叶谐波分析方法

数字化变电站采用固定采样频率10 k Hz采样数据,每周期采样点数为200,不为2的整数次幂;且基波频率的波动会导致非同步采样,直接运用离散傅里叶或快速傅里叶变换分析谐波,会对测量结果产生较大误差,不满足电力系统谐波分析精度的要求。算术傅里叶变换(AFT)算法简单且并行性好,对计算点数无限制,适用于分析离散信号的频谱。但该算法需要不均匀的采样点,目前电力系统所得到的是均匀采样的数据,因此运用AFT时需先对均匀采样的离散信号进行插值,而插值过程将不可避免地引入误差,影响到AFT算法的谐波分析精度。AFT常用的插值算法为零次插值,此方法存在较大误差,严重影响谐波分析精度,不能满足电力系统的要求。对比了四种平面插值算法,通过仿真分析比较了这四种方法对AFT谐波分析精度的影响。最后选用三次样条插值算法来提高AFT的谐波分析精度。仿真结果表明:在非同步采样条件下,用三次样条插值的AFT谐波分析方法精确度高,稳定性好,满足谐波分析精度的要求,为电力系统谐波分析开辟了新思路。     

电容式电压互感器在谐波背景下测量误差的分析

对谐波条件下电容式电压互感器(CVT)的测量误差进行了理论分析和试验研究。依据CVT的结构和工作原理,推导得出了其变比的频率响应特性,得出了谐波幅值测量误差的理论表达式。以此为基础,分析了不同因素对测量误差的影响规律,结合典型CVT的结构和参数对所得结论进行了仿真验证。设计了CVT测量误差的试验平台,通过试验验证了此分析结论的正确性。     

后置低通滤波器对冲击负荷电能计量的影响

从电子式电能表有功计量的原理出发定量分析了后置低通滤波器对电能计量的影响。从理论分析结果可以得出电子式电能表后置低通滤波器对计量周期性的电压电流波形理论上没有影响,对计量冲击负荷产生的非周期性的电压电流波形将会导致计量不准确。最后以电弧炉负荷为例,建立了研究冲击负荷电能计量的仿真模型,仿真结果表明电子式电能表后置低通滤波器会加大冲击负荷电能计量误差。     

电磁式电压互感器频域测量误差分析

文中介绍了电磁式电压互感器(TV)的谐波等效模型,并对该模型进行了简化分析,在简化电路的基础上分析了TV比差及角差产生的原因。利用仿真软件对TV建立相应的模型,计算在基波及2~50次谐波下的比差及角差,并改变模型的参数计算参数变化时对TV测量误差产生的影响。设计了物理试验平台,并通过试验验证了理论分析及仿真的正确性。仿真及试验结果表明,电压频率较低时TV可以进行准确的测量,当频率较高时,TV的测量误差变大,比差及角差均不满足测量准确性的要求。