基于时域多周期同步和频域代数运算的谐波检测法

提出了一种电网谐波数字测量新方法,时域多周期同步采样的频域代数运算法,给出该方法实现的具体硬件配置。该方法主要包括时域多周期硬件同步采样和频域叠加运算2个关键环节。多周期同步采样用100 MHz高频脉冲对电网频率进行实时测量跟踪,保证10个周波采样同步偏差小于0.03%;进而对采样信号的矩形窗频谱进行简单的代数运算,可达到加Hanning窗的精度。仿真实验表明,新方法可在每10个周波实现电网谐波的高精度测量,精度满足国标A级标准。     

高分辨THz-TDS采集传输的嵌入式设计与优化

为了满足太赫兹高分辨检测及实时处理需求,利用光电导天线产生和探测太赫兹时域光谱信号,基于现场可编程门阵列(field programmable gate array, FPGA)实现太赫兹时域光谱的采集、维纳滤波反卷积处理、传输和上位机显示等功能。将采集到的太赫兹时域光谱数据进行维纳滤波反卷积处理,实现还原太赫兹信号、提高时间分辨率以及降噪的效果,将数据由以太网传输的方式传输到上位机进行实时显示,针对实际检测中太赫兹信号反卷积后脉宽较宽,提出在维纳滤波反卷积算法中引入与频率相关的函数对算法进行优化,使信号的脉宽变窄,提高检测精度。优化的维纳滤波反卷积算法处理结果相比于原始算法信噪比增加7 dB,脉宽降低0.2 ps,实现更高的检测分辨能力,算法在FPGA中实现,精度误差小于0.7%,处理效率提升14.29倍,并且减少后期上位机处理时间。     

基于幅值计算的电网电压同步信号检测

针对目前电网电压锁相算法计算复杂、响应速度慢的缺陷,本文提出了基于幅值计算的电网电压同步信号检测算法,该算法的设计思路是当电网电压波形畸变较小时,得到一种快速跟踪电网电压同步信号的算法。本文首先介绍了满足快速性要求的电网电压同步信号检测算法原理,然后给出了三种计算电网电压幅值的算法,并对它们进行了对比分析,最后通过仿真和实验分别验证了本文提出的三种电网同步信号检测算法在检测电网电压同步信号上的有效性。     

神木电厂串补送出方案次同步谐振的计算分析

为评估神木电厂一期串补送出方案的次同步谐振(SSR)问题,采用电气阻尼频率特性计算与时域仿真相结合的方法,对该方案的SSR进行了全面、深入的计算和分析。首先采用基于时域仿真实现的复转矩系数法-测试信号法计算了不同串补度和运行工况下发电机组的电气阻尼频率特性;然后据此计算出使次同步谐振不发散所需的最小发电机机械阻尼,并与已知的发电机机械阻尼进行了比较,判断出不同串补度和运行工况下神木电厂一期串补送出方案的次同步谐振稳定性;最后采用PSCAD/EMTDC,基于发电机组轴系的多刚体模型进行了时域仿真,验证了已得到的结果。所得的计算分析结果对神木电厂一期串补送出方案的设计具有指导意义。     

基于时域准同步的介损角快速测量算法

非同步采样下,快速傅里叶变换方法(fast Fourier transform,FFT)算法不可避免地存在频谱泄漏和栅栏效应影响,且采集数据量多,计算量大。为了实现介损角的快速、高准确度测量,该文提出并建立一种基于时域准同步的介损角测量方法,利用准同步采样算法精确估计采样信号的基波频率,采用牛顿插值法对电压、电流采样信号进行插值重构,获得时域准同步采样序列,通过FFT频域分析和等效电路模型求解实现介质损耗角的精确计算。这种介损角测量算法不需要利用窗函数和谱线插值算法,能有效改善FFT的频谱泄漏和栅栏效应影响,采集数据量少,算法简单,便于嵌入式系统实现。仿真实验验证了算法的准确性。     

基于电力线工频通信的抽油机电机远程监测研究

针对油井位置分散、管理困难的现状,设计了基于电力线工频通信的抽油机电机远程监测系统。除了传统的电气参数外,采用Morlet复小波方法计算电机运行冲程内连续变化的电流基波幅值及相位,为抽油机本体的运行和故障判断提供信息。在监测数据传输方面,传统的工频通信方式以本地电压过零为基准,通过时域差分实现解调,在油田电网噪声干扰强,变电所与各配电变压器低压侧由于各种因素存在工频电压过零时差的环境中,难以进行同步检测,同时存在接收时域偏差而影响通信性能。为此,基于伪随机编码进行前导信息的调制,然后通过信号合成和时频分析确定数据编码的起始时刻和信号的调制时域,这样能够在油田电网恶劣的环境中进行同步检测,并且通过克服信号收发端电压相位差的影响而大大提高数据解调的质量。根据文中方法研制的远程监测系统已经在油田电网进行规模化试验运行,在低成本条件下实现了对抽油机电机的远程监测、管理。     

基于RDT和STD的电力系统次同步振荡参数辨识

为提高目前电力系统次同步振荡参数辨识精度,提出一种基于随机减量技术RDT(random decrement tech-nique)和稀疏时域STD(sparse time domain)算法相结合的辨识方法.利用RDT对输入信号进行处理,提取自由衰减时域信号.然后通过STD算法计算得到振荡模态参数.仿真算例和实测算例的结果表明,该方法可以有效地辨识出次同步振荡的模态参数,可以用于辨识电力系统次同步振荡,为抑制次同步振荡的设计奠定了基础.     

基于三相动态谐波分析的电能表误差检测方法

在检测电能表误差时,原始信号中谐波的干扰会导致检测结果与实际情况存在较大偏差。为此,提出基于三相动态谐波分析的电能表误差检测方法。在谐波分析阶段,考虑到谐波的动态属性会导致三相信号的采样执行效果难以达到同步,构建了余弦组合窗——旁瓣最低与最速下降窗,利用其对电能表离散信号进行截取,以此避免信号能量向临近谱线泄漏,再利用离散傅里叶变换对信号进行处理,实现对谐波的提取。在误差检测阶段,以离散随机信号的概率密度函数为导向,采用最优直方图曲线拟合法对其加以分析,并结合标准情况下电能表信号的分布状态,实现对误差的计算。在测试结果中,电能表误差检测结果的偏差始终稳定在3.0%以内。     

基于TLS-ESPRIT算法的附加励磁阻尼控制抑制次同步振荡

基于TLS-ESPRIT算法进行次同步振荡研究,将发电机机械阻尼系数取为0,以时域仿真的角速度偏差信号构成的数据矩阵为基础,用TLS-ESPRIT算法高精度地辨识出次同步振荡中各模态的频率及其对应的衰减系数,并与现场测得的模态阻尼相比较,判断次同步振荡的稳定性.该方法在难以获得弹簧-质量块模型阻尼系数的情况下依然可以判断次同步振荡稳定性,并且适用于多机系统分析.进一步提出了基于TLS-ESPRIT算法的附加励磁阻尼控制(SEDC)设计策略,以IEEE第二标准模型SYS-2为研究对象,设计了SEDC的具体参数.仿真结果表明,所设计的SEDC能有效抑制次同步振荡.     

时频结合的失真度测量方法研究

失真度测量常采用基于快速傅里叶变换（FFT）的频域方法和基于曲线拟合的时域方法。FFT法需对被测信号进行整周期同步采样以避免栅栏效应和频谱泄漏,曲线拟合法计算量较大且拟合效果不易保证。为克服FFT法与曲线拟合法的上述不足,利用离散时间傅里叶变换（DTFT）提取被测信号基波分量并将其从时域波形中剔除,从而实现全谐波失真（THD）的计算。该方法无需进行曲线拟合或FFT,简化了计算流程。在12 bit采样精度下对该方法进行了数值模拟与实验测试,对低失真正弦信号进行数值模拟得到的失真度绝对误差低于0.05%,而对20 Hz~20 kHz方波和三角波实测所得失真度绝对误差小于1%,表明此方法能够便捷、可靠地实现失真度的测量。     

合成电路在信号传输系统中应用

文中介绍合成电路在油田测试系统信号传输过程中的简单应用,通过对信号的数字化及信号合成,进而解决了信号传输过程中的模拟信号干扰和信号传输通道数有限等问题,同时又为同步采集两路传输信号提供良好、方便的前提条件.本电路原理简单,电路硬件实现后体积小可随同仪器下井以及进入一些狭小的测试领域.     

SCADA系统中遥信误动的探析

介绍了ＳＣＡＤＡ系统中遥信误动产生的原因，并叙述了一些解决遥信误动的方法     

差分对信号完整性分析

在高速数字电路设计中,差分对传输线可以有效地提高信号质量。应用Cadence软件与IBIS模型对三星S3C6410硬件印制电路板（PCB）中的移动DDRSDRAM进行了差分时钟信号完整性（SD及“眼图”仿真设计。以布线前仿真为指导寻找较优的阻抗控制布线策略,用布线后仿真来验证实际布线的信号质量。仿真结果表明：合适的阻抗控制有利于差分对信号质量的改善。该设计方法对差分对及sI设计具有借鉴意义。     

便携式位移-加速度振动信号测试系统软硬件设计与实现

本文设计的便携式位移-加速度振动信号测试系统其硬件体系由传感器、信号采集装置、笔记本电脑组成,将信号前置处理电路、信号采集电路、自带电源电路集成,形成信号采集装置,位移传感器与加速度传感器可置放于信号采集装置内,笔记本电脑可固定于信号采集装置上.系统的软件体系采用Delphi与Matlab混合编程,Innosetup制作安装程序.整个系统软硬件有机结合、体积小、重量轻、携带操作使用方便,特别适用于现场测试.     

一种简易的电机软启动与节能控制装置

利用价廉的集成运算放大器芯片LM324来实现电机软启动与节能运行控制.介绍设计与实现的有关原理控制装置的特点:结构简单,易于工程实现,造价低廉,在功能方面具备基于单片机技术的电机软启动控制装置的相应功能.图5参4     

MATLAB在信号分析与处理中的应用

为了对信号进行可视化直观分析,引入MATLAB作为信号仿真与调试工具,借助于MAPLE内核提供的信号处理工具箱不仅可以生成信号,还可计算系统的响应,并完成对连续系统的时域、频域及复频域的分析。通过实例表明了便捷性,可以提高工作效率,同时也证明了MATLAB在理论分析中的重要性。     

基于插值的准周期电生理信号样本构建的研究

人体是一个复杂的有机体,同一类型的生理数据来自不同的个体,要对这些来自不同信号源的数据进行比较,需要建立统一的标准,获得优化的数据样本,并能消减不同信号源的差异以及随机差异,形成具有可比性的多组生理信号,才能进一步有效地进行研究。在复杂的生理信号中存在着一类具有的周期性的信号,它们之间存在着一定的共性,如脉搏和呼吸信号等,称为准周期电生理信号,它们的预处理过程有不少共同之处。因此,以这儿种生理信号为主要对象,研究对该类生理信号数据进行融合前的数据预处理过程,研究并提出了基于捅值理论构建准周期生理信号的等周期数据样本的方法。     

带信号隔离的高精度测量系统

本文介绍了一个高精度信号测量系统的实现,并根据系统的设计要求,对隔离电路的位置进行了转移,达到简化信号隔离模块的目的。同时对在测量过程中如何提高信号测量精度、抗干扰及进行系统校正方法做了有益的探索。实际使用结果表明,本系统的设计实现兼顾了降低成本和提高性能两方面的要求,达到了良好的应用效果。     

ZDD—12型机转接电路中铃频信号串扰的原因分析

分析了ZDD - 12型电力线载波机在远动信号转接电路中时受串扰的原因 ,并提供了简便易行的解决方法     

用于检测变压器窄带干扰信号的混沌振子研究

介绍了间歇混沌窄带干扰信号检测方法,并用仿真结果验证了方法的适用性.