高精度介质损耗角实时在线测量方法

为提高电气设备介质损耗角的测量精度,利用最优相关滤波法提取基波信号,通过短时傅里叶变换（STFT）插值谐波方法,抑制长频谱泄露的影响。仿真结果表明,最优相关滤波法可以克服加性噪声和调制性噪声的影响,在低信噪比情况下,能够有效消除噪声并检测出有用信号,提高STFT加窗谐波分析法的计算精度。系统频率在49.5～50.5 Hz时,该算法仍能保持较高的计算精度,且受频率变化影响较小。该方法能有效提高信号的分辨能力和准确度。     

基于改进的变步长自适应滤波算法的功率测量（英文）

基于自适应滤波,提出一种新的算法用于实时抽取电网中的基波和谐波信号,该算法能自适应地将被测量的电网信号分解成单个分量且具有很快的收敛速度,也能够进行功率测量.电网中的基波和谐波分量可以被分解成一系列正弦信号,可用能量算子来测量电网的频率.构建电网的电压和电流模型时,一个新的变步长LMS算法被用来改善自适应滤波器的速度,同时也证明了所提算法的稳定性。最后,用一个仿真实例说明了该算法的有效性.     

基于CZT的基波频率测量—更小运算量算法研究

由于周期信号的频谱是线谱,用FFT计算频谱时,需要设置采样频率是基波频率的整数倍,才能采样一个基波周期以最小运算量精确的计算出谐波幅度及相位.本文把CZT算法用于周期信号基波测量,提出了一种小点数多次CZT的运算方法,用4倍的基波频率采样,采样16点施加汉宁窗,合理设置计算路径,在估计的频率范围内求10点CZT,把求频谱的运算量集中在真实谱线附近,多次循环从粗测到细测逐步缩小计算范围提高精度,将计算误差控制在要求的范围内,最后把计算结果经过换算得到基波的频率.仿真结果说明该算法精度高,运算量小,优于直接FFT算法.     

基于谐波注入法的差分式非接触电压测量

当前基于电容耦合的传感器尚无有效、便捷的耦合电容动态校准方法,影响测量精度。因此,本文提出了基于谐波注入的差分式非接触电压测量方法,首先利用感应探头与跨阻运算放大器将基频信号引入测量系统;其次通过屏蔽罩,减小外界杂散电容变化带来的干扰,改进探头并引入差分式电路结构,消除运放输入电容的影响;接着对测量电路注入谐波,并利用DFT实现对响应信号中基波信号与谐波信号的提取,通过谐波源与谐波响应信号的比值,求解出耦合电容参数,实现其动态校准;然后将校准的电容参数代入基波方程,实现基波电压信号的测量;最后,通过仿真结果表明,文章所提的测量方法可在10kV的应用场景中满足对变化的耦合电容校正要求,且最大的电压测量误差小于0.4%     

Kaiser窗三谱线插值电力谐波分析

在非同步采样以及非整数周期截断情况下,快速傅里叶变换会产生频谱泄露和栅栏效应,使计算结果存在较大误差,无法得到准确参数。常用窗函数固定的旁瓣性能制约了已有加窗插值算法的误差修正效果。而凯赛(Kaiser)窗的主旁瓣高度之间的比重可依据需要自由选择,其主旁瓣能量的比例也近乎最大。文中提出基于Kaiser窗的三谱线插值FFT的电力谐波分析方法,推导了基波以及各次谐波的幅值、频率和初相位的插值修正公式。仿真结果表明,所提算法设计灵活且易于实现,在基波频率波动以及白噪声干扰下都有较高的谐波参数估计准确度,验证算法能够有效消除泄露和栅栏效应的影响,提高了谐波分析的准确性。     

基于分数延迟的有限冲激响应型梳状滤波器

为实现采样率与陷波频率之间为非整数倍数关系下的线性相位梳状滤波器,提出了将高通纠漂滤波器与分数延迟滤波器相结合的设计方法,同时,采用多相滤波结构替代直接结构对基于分数延迟的有限冲激响应(FIR)型梳状滤波器进行实现,以降低其实现复杂度.通过这种方法得到的梳状滤波器在通带内具有线性相位,在陷波点上可基本保持高通滤波器的陷波特性.将该方法应用于有基线漂移、工频及其谐波干扰的心电信号的滤波处理,干扰得到消除.     

谐波增强与频率估计的自适应方法

基于递归预测误差原理，研究了用来估计谐波中基波频率和增强谐波的方法，并由此设计了一种具有任意的窄带性能和预期形状的均匀切口的自适应谐波增强或陷波滤波器．由于算法非线性部分只涉及基波频率一个参数，使算法很易用于具有高次谐波的过程．而且由于利用了可变极点半径和忘却因子（ｆｏｒ－ｇｅｔｔｉｎｇｆａｃｔｏｒ）因而算法对谐波频率的敏感性强，收敛速度快，并能跟踪频率时变的信号．     

基于Taylor级数模型最小二乘滤波器设计

本文提出了一种基于被测函数Ｔａｙｌｏｒ级数展开式的最小二乘滤波器的设计方法，这种滤波器可以用一个有限冲激响应滤波器来实现，有很大的实用价值，它不仅可以用于对测量信号的滤波，而且同时可以对异常数据测量点进行插值，这种方法还可以推广到对测量信号的一阶和高阶导数进行最小二乘估计。计算机模拟和实际使用都证明，这是一种有效的滤波器，它可以有效地滤除混杂在接收信号中的噪声，大大改善测量效果。     

谐波混叠引起的电压伪振荡分析

测控装置测量的数据是电网状态估计、潮流分析、自动电压控制等应用的数据来源，保证数据正确至关重要。针对某电厂测控装置量测数据异常波动事件展开研究，指出电网中存在35、37次高次谐波，在特定情况下混叠到基波附近，干扰测控装置的测量功能，造成数据异常波动。分析了混叠干扰量测功能的机理，并通过仿真及宽频测量数据验证了结论的正确性；针对改进措施进行了探讨，从采样频率选择、抗混叠滤波器设计、测量装置检测规范及谐波监测手段等方面给出了解决措施，加强了对高次谐波的监测能力，为分析和抑制此类振荡提供参考。     

提高介质损耗因数监测准确度的算法

为解决在电气设备介质损耗因数的计算中必须严格满足同步采样条件和计算分辨率低的问题,基于Hilbert变换和复三角函数运算,提出了一种提高介质损耗因数监测准确度的数字化算法,并给出了算法的理论基础。仿真结果表明:该算法在电网频率存在波动以及采样数据长度为非整数周期等情况时具有良好的应用特性,较好地解决了实际信号量测中存在的非同步采样问题。该算法对电网电压中谐波含量的存在并不敏感,当谐波含量在10%以下时,可获得小于1%的计算准确度。     

新型混合有源滤波器建模及其特性研究

为提高有源滤波器的滤波性能,减少日趋严重的谐波问题,提出了一种新的滤波系统结构。该文详细分析了工作原理,用数学建模的方法,建立了该滤波系统的控制模型方程,分析了在基于负载谐波电流控制逆变器输出电压的控制策略下,负载谐波电流的波动、电源谐波电压的波动、电网阻抗的波动、电网频率的波动对滤波系统控制性能的影响,接着分析了采用PWM控制下逆变器输出到电网过程中谐波电流相位的变化。研究表明该混合有源滤波器具有较大容量的无功补偿能力和较小的逆变器容量．试验和仿真结果证明该混合有源滤波器的正确性和可行性,对滤波器的设计和使用具有重要的理论指导意义和实用价值。     

基于改进ELMD和sinc插值校正的电压闪变参数检测

新能源发电并网及大量非线性、冲击性负荷的应用造成的电压波动与闪变已成为不可忽视的电能质量问题。为实现非稳态电压闪变参数的准确提取,提出一种基于改进集合局部均值分解(ensemble local mean decomposition, ELMD)和sinc插值校正的闪变参数分析方法,通过sinc插值法替代局部均值分解法中移动平均插值,并利用噪声的统计特性构建改进集合局部均值分解方法,基于改进ELMD将非稳态电压闪变信号分解成一系列的本征模函数(intrinsic mode function, IMF)分量,然后对各分量进行Hilbert变换获得非稳态电压闪变包络信号的瞬时幅值和瞬时频率,最后针对局部均值分解(local mean decomposition, LMD)测量大于12 Hz闪变分量幅值误差较大的局限性,构建基于sinc插值的幅值误差校正模型,据此实现非稳态电压闪变参数的完整检测与分析。通过仿真和实验证明所提出的改进ELMD和sinc插值校正闪变检测相比传统基于LMD的闪变检测方法具有更高的准确度,受电网基波频率波动的影响很小,抗干扰性强,能有效实现非稳态电压闪变包络参数准确检...     

改进型FBD谐波检测法在有源滤波器中的应用

论述了FBD(Fryze-Buchholz-Dpenbrock)谐波检测法的基本原理,针对FBD法受限于锁相环电路以及滤波环节存在的不足做出了改进。首先设计了一种基于电压序列分解原理的基准电压提取方法,得到与基波正序电压同频同相的电压信号代替锁相环的作用,提高了检测精度且易于实现;其次使用滑窗迭代DFT(discrete fourier transform)滤波模块替代低通滤波器,同时利用小波变换对各相谐波的细节部分进一步完善,提高了滤波环节的实时性和准确性。最后通过仿真分析,验证了改进方法的正确性和优越性。     

谐波的介绍和其危害性

0概述在理想的情况下,优质的电力供应应该提供具有正弦波形的电压。但在实际中供电电压的波形会由于某些原因而偏离正弦波形,即产生谐波。我们所说的供电系统中的谐波是指一些频率为基波频率（在我国取工业用电频率50Hz为基波频率）整数倍的正弦波分量,又称为高次谐波。在供电系统中,产生谐波的根本原因是由于给具有非     

分频控制方法在中高压系统HAPF中的应用

建立了2种适用于中高压系统的并联型混合有源滤波器的通用电气膜型,在此基础上,针对这种混合型有源滤波器的特点,提出了基于d-q变换的谐波电流分频控制方法,提高了系统控制精度;为抑制直流侧电压的波动乃至抬升现象,提出了通过在基波谐振支路添加适当容性阻抗使直流侧电容能够和电网交换能量,然后结合基于基波电流闭环调节的直流侧电压控制方法.实验及仿真结果证明了所提分频控制方法能够有效提高并联型混合有源滤波器在中高压系统下的滤波性能.     

离散傅里叶变换的自适应循环电力谐波分析算法

提出一种基于DFT的自适应循环电力系统信号分析算法,该算法将插值算法和相位差校正算法进行融合.首先使用插值算法估计被检测信号的频率,计算出最佳的信号整数倍周期的截断长度,然后利用相位差校正算法纠正测量分量的频率、相位和幅度等参数,信号中各频率分量在迭代循环中进行分离.仿真实验中,通过添加海明窗、汉宁窗、布莱克曼窗和莱夫-文森特窗等来展示该文方法的效果.实验结果表明,该方法相比其他算法具有较高的计算精度.     

一种单相电力滤波器电路结构的设计

提出了一种单相并联混合型有源电力滤波器电路结构.该电路由有源滤波器与基波串联谐振支路并联再与无源滤波电路串联构成,用于抑制非线性整流负载产生的谐波电流流入电源侧.在该电路中,无源滤波器分担大部分抑制谐波和无功补偿的任务,减少了有源滤波器的容量;有源电力滤波器用于改善无源滤波器的滤波效果和抑制它与系统阻抗可能发生的谐振.理论分析和实验结果表明,该混合型有源滤波器充分发挥了无源滤波器和有源滤波器各自的优点,改善了无源滤波器的滤波性能,同时使有源滤波器不再承受基波电压,因此最大限度地减少了有源滤波器的容量,从而使有源电力滤波器能够应用于大功率场合.     

测算电网频率和谐波的新方法

提出一种测量电网实际频率的新方法 ,其特点是 :设定一个接近被测频率的假定值 ,按此进行采样 ,所获得数据序列经处理后 ,可较准确地测算出实际频率值。介绍一种电网谐波的近似算法。与离散 Fourier变换 (DFT)不同的是 ,在非同步采样时 ,该算法采用的旋转因子的频率能始终与第 k次谐波的频率一致 ,从而可有效地消除采样不同步引起的误差。这些方法在 PC卡式仪器上实现 ,并利用仿真信号进行了验证。结果表明 ,上述方法可有效地改进电网频率和谐波的测量准确度 ,具有工程应用价值     

氧化锌避雷器测试仪校准装置的研制

传统的氧化锌避雷器测试仪校准方法存在难以模拟含有基波阻性电流、容性电流和三次阻性电流的难题。设计了低噪声的电路架构,通过研制参考电压、全电流发生器、功率放大电路和反馈电路,产生标准的正弦波参考电压信号和含有一次阻性电流、三次阻性电流和一次容性电流的全电流信号,通过高精度回测电路确保输出信号的准确度。经过实验验证,该校准装置电压、电流基波准确度小于等于0.1%,三次谐波优于1%,完全满足实验室校准需求,解决了氧化锌避雷器测试仪的校准难题。     

基于Hanning窗插值FFT的介损测量装置设计

 介质损耗是反映高电压电气设备绝缘受潮、劣化变质或气体放电等绝缘状况的重要指标,其准确测量对于电力系统安全、经济运行有着重要意义。针对高电压电气设备介质损耗在线监测的技术要求,本文提出了ADS8364＋TMS320F2812的介损测量装置构成方案,详细介绍了六路同步采样ADC的数据采集单元和以TMS320F2812为核心的数据处理单元电路设计。传统FFT方法进行介损测量容易产生频谱泄漏和栅栏效应,影响测量的精度,而加窗插值FFT修正算法可以明显提高测量结果的准确性,消除频谱泄漏和栅栏效应引起的误差。为此本装置采用基于Hanning窗插值FFT算法实现介损准确测量与分析。仿真结果表明,基于Hanning窗插值FFT算法的介损测量装置能有效克服谐波干扰、基波频率波动、采样点数变化及噪声干扰的影响,试验结果验证基于Hanning窗插值FFT算法的介损测量装置测试介损结果精确,且受频率波动的影响较小。