10kV无源电子式电流互感器的输出特性研究及应用分析

在传统技术中,电力网络中使用有源电子式电流互感器存在很多问题,诸如温漂较大、长期运行稳定性较大、温度变化较大、电磁波谐振等。这些因素将影响电力设备运行的精度和准确性,并且传统技术中采用罗氏线圈等有源互感器,由于线圈体积、重量都比较大,造成电路负荷较大。为此,采用无源电子式电流互感器,通过对其工作原理进行介绍,建立了应用数据模型,对信号处理、算法实现、输出特性进行了分析。并从原理上利用全光纤型传感器,通过分压模型将电路中的高压转换为低压,并对电子线路中输出信号进行积分、滤波、调幅、相位补偿运算,提高了信息输出的纯洁性。实验表明,采用电子式电流互感器能够降低了电力设备应用的误差。     

电子式互感器高频数据采集与传输方案

针对当前电力系统电子式互感器采样率偏低,难以满足行波测距装置准确定位电力故障的问题,提出了电子式互感器高频信号采集与传输方案;电子式互感器内部为Rogowski 线圈,电网电流信号被其微分作用转换为小电压信号并附加了90°超前相差,设计积分电路补偿该相差;设计采样率为2 MSps的高频信号采集电路,FPGA通过LVDS接口读取采样数据,并进行幅值处理,最后利用大容量FIFO(先入先出单元)进行缓存;由于百兆网数据传输速率有限,利用FPGA设计吉比特光纤以太网传输特定格式报文,把电流数据传输至电力行波测距装置;解决了积分电路由于运放输入偏置电压带来的积分饱和问题,以及高速ADC输入量程小于输入信号幅值等技术难点;试验结果表明,高频信号采集及传输方案能够满足行波测距装置百米级别的测距精度要求,具有一定工程应用价值。     

电子式互感器校验仪溯源技术研究

现阶段需要一种电子式互感器校验仪的溯源技术在既能保证采样精度又能具有良好的时间特性且报文完整的方式来真正实现电子式互感器校验仪的完整溯源工作。本文通过针对电子式互感器校验仪的硬件、软件介绍,提出了一种电子式互感器的溯源系统,为实现电子式互感器校验溯源工作提供基础。     

基于远程无线通信的直流电源故障诊断系统

针对直流电源运行过程中存在诸多故障数据信息,设计了包括数据层、通信层和网络层的改进型蚁群神经网络的直流电源故障诊断系统,通过无线远程通信的方式实现数据通信,提高数据通信能力。并通过交流互感器实现直流电流源中的高精度电流采样,硬件系统主要包括输入设定模块、功放模块、输出变压器、采样互感器和整流模块等,以误差计算的方式提取...     

准同步采样技术及其DSP实现方法

介绍了准同步采样技术及其在基于DSP的电力测量模块中的应用.硬件上采用16bitAD转换器+32bit高速DSP处理器的架构;软件上以电网电压有效值的计算为例给出了准同步采样算法的实现方法.最后设计了一个实验方法:对样机输入三种不同频率、相同有效值的正弦信号,分别通过普通算法和准同步采样算法进行处理.比较实验结果可以证明,应用准同步采样技术可以很好地修正电网频率小幅漂移引入的同步误差.     

基于单片机的红外遥控解码滤波模块设计

本文以单片机为控制核心,利用相应的硬件滤波功能和软件滤波算法对红外遥控接收头的输出信号进行实时地动态处理,解析出真实的控制信号并输入到与BL9149相兼容的输出管脚。本红外遥控解码模块即滤除了干扰信号,提高了抗外界干扰光源的性能;同时实时操控性能达到了要求。     

基于小波理论的缺陷检测中的噪声处理

海底管道缺陷检测中的一个重要问题是对超声数据的噪声处理。检测过程中只有剔除叠加在有效信号中的高频噪声和干扰,才能获得有用的超声信号。因此,超声波检测能否准确的关键是对信号背景噪声进行怎样的处理。本文基于小波分析技术,对三种小波滤波方法进行了比较,并通过labview软件同时运用小波技术在NI硬件上实现滤波过程,最后给出了实验图像,得到了较好的效果。     

互联网逻辑重构技术及其在智能采样系统中的应用

普通的采样系统常常会因采样不准确而导致控制电路产生错误的控制信号,而采用基于IRL技术实现的采样电路系统能通过硬件重构进行信号增益、滤波等处理,消除模拟信号因外界干扰带来的变化影响。     

基于TMS320F2812DSP的高精度占空比测量

针对频率信号的占空比测量需求,介绍了以TMS320F2812DSP为核心的高精度频率量占空比测量的方法,包括硬件实现和软件控制策略.充分利用TMS320F2812处理器的外设功能,针对不同的外部输入采用了该芯片的EV(EVA/EVB)模块和A/D模块两种不同的测量方法,达到了对频率量占空比的高精度有效测量.     

压缩感知理论及其OMP算法FPGA实现研究

奈奎斯特定理要求采样频率不得低于信号最高频率的2倍,这使得高频信号的硬件采样实现变得较为困难。压缩感知(Compressive Sensing,CS)理论从研究信号的稀疏性出发,指出在一定条件下可以用低于奈奎斯特定理的频率对信号进行采样。介绍了压缩感知理论及其OMP重构算法,设计了OMP重构算法的FPGA实现的总体框图和各模块框图,编写了Verilog HDL程序代码,并给出了在Quartus II中的仿真结果,和Matlab仿真结果对比,压缩重构效果比较理想。     

基于单片机的电子设备抗瞬时干扰系统设计

为解决电子设备频谱感知能力差、信噪通路稳定性不达标等问题,设计基于单片机的电子设备抗瞬时干扰系统。选取单片机编码器开关模块、电子射频模块、抗瞬时干扰通信模块三个标志性结构,通过理想规定重连的方式,提升既定单元组织的频谱感知能力,实现新型系统的硬件运行环境搭建。对电子设备的瞬时抗干扰参数进行深度分析,并利用此分析结果定义单片机的通信接口、订立理想的抗瞬时干扰调节规则,实现新型系统的软件运行环境搭建,结合软、硬件运行结构,完成基于单片机的电子设备抗瞬时干扰系统设计。改变相关运行参数设计对比实验结果表明,与传统抗瞬时干扰系统相比应用新型系统后,电子设备频谱感知水平始终保持在75%以上,信噪通路稳定性也逐渐向90%趋近。     

VFTO对电子式互感器及采集装置的影响及控制措施

为了探索解决智能变电站GIS隔离开关操作对电子式互感器及采集装置的影响问题。本文首先通过分析GIS隔离开关操作过程中VFTO产生的机理及对电子式互感器的影响。然后采用EMTP仿真软件对隔离开关操作过程中VFTO的产生过程进行仿真,对软件仿真结果进行了详细分析,得出了隔离开关操作过程中VFTO的分布规律。针对仿真得出的分布规律,提出了通过在电源端口增加过电压抑制设计、信号端口采用三级防护电路、优化机箱结构与屏蔽设计、优化数据采集及控制算法等防范措施进行抑制的解决方案,仿真结果表明,该方案能有效抑制隔离开关操作过程中VFTO的产生,最大限度减小VFTO对电子式互感器及采集装置的影响,减轻现场运维工作量,提高智能变电站电子式互感器的运行可靠性。     

变压器可听声信号特征分析

基于振动与可听声的变压器诊断技术凭借其与被监测设备无电气连接、抗干扰能力强和灵敏度高等优点成为研究热点。本文为分析变压器可听声信号特征,理论分析了变压器可听声产生机理及其影响因素。运用分层阈值消噪法对信号进行消噪,采用快速傅里叶变换和小波分解法对不同运行年限、不同电压等级、不同采集位置、不同负载率情况下的在运变压器可听声信号进行分析,得到信号的频谱和小波能量特征向量。结果表明,理论上变压器可听声信号主频为100Hz,并存在200Hz、300 Hz等高次谐波分量;但是,随着变压器运行年限、电压等级的升高,主频增大为200Hz,高次谐波占比及高频段能量特征值增大;信号频谱与能量特征值受采集位置影响,检测时应根据变压器结构等实际情况选取合适的采集位置。     

基于IIR抗混叠干扰滤波器的相干跳频同步技术研究

无线通信波形设计中,扩频通信是常用的抗干扰设计体制。其中,相干跳频波形因为具有更好的抗干扰性能而受到广泛研究,相干跳频波形的抗干扰性能也与抗干扰滤波器的性能成正相关。受限于传统的FPGA资源和AD采样率,相干跳频波形研究方法是结合射频前端多频点下变频+软件无线电平台窄带同步的设计与实现架构,本文采取射频前端全带宽采样+软件无线电平台宽带同步的设计与实现架构。抗干扰滤波器通常设计基于FIR的低通滤波器结构,但是相比于IIR滤波器,其资源占用高。本文提出基于IIR的低通滤波器结构和作为抗干扰滤波器,采用相位非线性补偿,确保施加不同干扰情况下相干跳频波形的抗干扰性能保持不变。     

基于FPGA的高精度频率计

为了满足硬件工程师对高精度和高带宽测频仪器的需求,设计一种基于FPGA的高精度频率计。频率计包括外围的电压跟随电路和串口通信电路以及FPGA上的分频器模块、频率计量模块和串口通信模块,并使用Altera公司的Cyclone Ⅳ芯片作为控制核心。首先待测信号经过电压跟随器的稳压和隔离,然后将稳压信号接入分频器模块,分频器模块会把频率信号以1 kHz为界限分为低频和高频信号,并对低频信号和高频信号分别采用周期测频法和脉冲计数法测频。测量的频率数据可实时通过串口上传至上位机。经过测试,频率计能够实现1 Hz的精度、200 MHz的测频带宽以及多通道检测。     

基于函数插值的柯氏质量流量计信号处理方法

对基于离散傅里叶变换(DFT)信号处理方式的柯氏质量流量计来说,影响其精度的关键问题是如何实现信号的整周期采样。提出了一种全新的方法,用采样率固定不变的采样数据,通过软件实时地确定信号的频率并且实现信号整周期重新采样。实验结果表明该方法在求取相位差时具有极高的精度。     

零点采样技术在微机控制系统抗干扰中的应用

讨论了工控系统中的干扰问题 ,建立了抗工频及倍频干扰的数学模型 ,提出了零点采样技术 ,并利用零点采样技术从硬件和软件两方面对一温度采集系统进行了抗干扰设计。     

开放空间长阵列红外线扫描定位系统的研究

文章介绍了开放空间长阵列红外线扫描定位系统的构成和工作原理,详细阐述了该系统中电子移位逐行扫描电路的设计、强日光红外线干扰处理和红外模块故障检测的实现,并给出了系统软件设计。该系统采用电子移位逐行高速扫描技术、系统故障自动检测技术和多种抗室外强日光红外线干扰措施,判别系统红外模块的故障位置和故障类型,实现了快速、精确定位,提高了系统的抗干扰能力以及定位的稳定性、可靠性和可维护性;并利用Delphi开发系统主控软件,完成定位结果的显示、输出、工作参数设置和状态检测等功能。该系统在实际工程中得到应用,效果良好。     

风力发电机组叶片振动无线检测系统

设计了一种风力发电机组叶片振动的无线检测系统。采用模块化设计思路,振动传感器选用TZDM22-55,单片机选用高性能的ATMEGA32,无线收发模块选用NRF24E1芯片,上位机采用LabVIEW编程。系统平时工作在休眠状态,工作时通过软中断请求唤醒。测试结果表明该系统传输信号数据可靠。系统集成度高,功耗小,结构简单,工作稳定可靠,抗干扰能力强。     

一种高精度信号源的设计

信号源是现代电子系统的重要组成部分,目前电子测量仪器对信号源的频率稳定度和准确度的要求越来越高,频率合成技术成为目前研制信号源的关键技术;文中介绍了一种基于直接数字频率合成技术的信号源的实现,信号产生选用DDS专用芯片AD9852;介绍了系统的总体方案,详细论述了信号产生模块、人机交互模块和控制与数据处理模块的设计与实现,并给出了软件控制框图;利用该技术研制的信号源精度高、频率范围宽,结构简单、使用方便、交互性好,性能稳定可靠。