功率因数的实时精确测量方案探讨

在对传统的功率因数测量方法分析的基础上 ,提出了电力系统中的功率因数的基本算法 :即基于工频量的功率因数的求取方法。传统的测量方法 ,没有很好地考虑系统的不对称性所造成的谐波以及非周期分量对功率因数测量的准确性的影响 ,测量精度不够。本文提出的基于DSP技术的功率因数测量方法 ,充分利用DSP的计算功能 ,对电压、电流的采样序列信号 ,先进行带通滤波 ,再进行傅氏滤波 ,基本上消除了非周期分量及各次谐波对功率因数测量的影响 ,得到完全的基于工频的功率因数。前置的数字式软件带通滤波能够弥补常用的硬件低通滤波的缺点 ,能得到工频附近的频带信息 ,该信息再进行傅氏滤波 ,能够得到工频分量的电压、电流 ,从而可以得到基于工频分量的功率因数。     

功率因数的实时精确测量方案探讨

在对传统的功率因数测量方法分析的基础上,提出了电力系统中的功率因数的基本算法:即基于工频量的功率因数的求取方法.传统的测量方法,没有很好地考虑系统的不对称性所造成的谐波以及非周期分量对功率因数测量的准确性的影响,测量精度不够.本文提出的基于DSP技术的功率因数测量方法,充分利用DSP的计算功能,对电压、电流的采样序列信号,先进行带通滤波,再进行傅氏滤波,基本上消除了非周期分量及各次谐波对功率因数测量的影响,得到完全的基于工频的功率因数.前置的数字式软件带通滤波能够弥补常用的硬件低通滤波的缺点,能得到工频附近的频带信息,该信息再进行傅氏滤波,能够得到工频分量的电压、电流,从而可以得到基于工频分量的功率因数.     

一种简化的单相Boost PFC变换器的功率因数测量方法

在对单相Boost PFC变换器进行实验研究的基础上,建立了输入电压与电流的等效模型,并基于该模型提出了一种简化的功率因数测量方法。相比于传统的功率因数测量,该方法只需要采样输入电流信号即可实现功率因数测量,不仅测量方便,而且为DSP节省了大量运算时间。最后制作了一台样机,实验结果显示,在全负载范围内,该方法测量结果和功率分析仪的测量结果之间的误差小于3%。因此在单相Boost PFC变换器功率因数测量的场合,可以推广使用该测量方法。     

电网波形畸变时的功率因数测量

提出了一种基于DSP、PLL和查表技术的高精度的电网功率因数角的数字化测量方法，其测量结果不受电网谐波畸变和电网频率变化的影响。     

数字化电力电压测量信号的功率放大系统

基于电容式电压互感器的电力电压测量现状,对电容分压器驱动负荷能力小．要求二次侧开路或接入高阻抗负载时才能保证测量精度的问题作了分析。提出了应用于电压互感器二次侧的基于数字信号处理器(DSP)的高精度信号放大系统。电压测量放大系统由输入功率因数校正和逆变两部分双环控制系统组成。详细阐述了DSP在逆变系统中的应用、系统的采样和控制时序。基于DSP的电压测量功率放大器的样机已研制,实验结果表明,该数字化电力电压信号放大器精度高、性能良好。     

基于DSP的谐波分析及动态无功补偿控制研究

为了解决谐波含量大和功率因数低下的电网质量问题,研究设计了一种基于DSP芯片TMS320F28335的集谐波分析与无功补偿功能于一体的高精度、快速补偿装置。根据非正弦周期信号的无功功率理论,实时检测工频周期,并进行同步采样,通过快速傅里叶变换(FFT)运算得到各次谐波及无功功率,使用新型电容器组投切方案进行补偿,实现动态无功补偿。经试验验证,控制器具有良好的补偿功能。     

基于DSP的配电网电量测量系统研制

研制了一种基于DSP实现配电网中三相电压、电流、功率、功率因数、电能、THD(谐波畸变率 )的测量系统。该系统采用交流采样 ,硬件电路简单可靠 ,测量快速准确 ,应用方便灵活 ,可作为配电自动化系统中的RTU装置。     

基于Boost PFC的控制策略研究

Boost PFC技术具有功率因数(PF)高和总谐波含量(THD)小等优点,在用电设备中得到广泛应用,其控制方法很多。针对分别采用基于单周期控制的模拟控制和基于乘法器(Multiplier)的数字正弦给定的平均电流DSP控制两种方法进行了研究,实验结果表明两种控制策略均可以取得较好的功率因数校正效果。     

相位差的几种测量方法和测量精度分析

首先介绍了基于异或门的相位差测量方法和基于近似直线的相位差测量方法，然后介绍了两种基于DSP的测量方法。通过比较这几种相位差的测量方法，分析了各种测量方法的优缺点和影响测量精度的原因。     

交直流采样测量方法的分析及其应用条件

0 引言 在电力系统自动化的领域中,采用直流采样的测量方法(即通过电测量变送器进行测量)已沿用了几十年。随着数字技术和计算机技术的发展,采用交流采样的测量方法(即直接进行离散测量),在工程中也已得到了广泛的应用。但是,无论那种测量方法都会存在优缺点,应因地制宜使用。下面笔者根据工作经验,着重分析了电力系统电测量交直流采样测量方法及其应用条件。     

基于并行数据处理结构的电能质量在线监测

提出了基于现场可编程门阵列器件FPGA与数字信号处理器DSP并行结构的在线电能质量监测与分析。由FPGA同步产生系统控制时序,并充分利用FPGA与DSP各自在数字信号处理领域中的特点,在FP GA内设计了16位浮点FFT运算模块用于谐波分析,应用DSP实现电压波动与闪变等电能质量指标数据的计算,采用FPGA与DSP并行数据处理的方式,达到采样与数据处理的同步进行的目的,从而完成对多路信号的无缝采样与分析。     

大功率单相数字有源功率因数校正的实现

基于DSP TMS320LF2808设计了一种传统有源功率因数校正的数字实现方案,并进行硬件电路设计和参数配置,包括高感值硅钢电感设计;系统地编制了DSP的控制程序,包括电流内环、电压外环的增量式数字PI调节器程序;设计了相应的数字除法器、乘法器和滤波器程序。最后,进行了数字APFC的试验,最大输出功率达到5．0kW,重载效率高达95％,表现出非常好的校正效果。     

基于GPS同步技术的电力动态监测系统的设计

设计了一种基于全球定位系统(GPS)的同步相量测量装置,用于广域测量系统(WAMS),实现对电力系统关键相量的实时监控。采用基于GPS同步时钟和数字信号处理器(DSP)实现的PMU利用DSP的输入捕获功能,在进行捕获GPS的PPS信号的方法的同时,也对捕获采样信号的频率进行跟踪。采用过零点采样与傅里叶算法相结合,进行信号采样和数据的处理,避免了因频率变化而引起数据误差,提高了PMU的采集精度及抗干扰性。     

基于双DSP的无功与谐波自动补偿装置的设计

提出了基于双DSP结构的有源滤波与无源滤波相结合的无功与谐波动态补偿原理和方案,设计了无功与谐波自动补偿装置主电路结构与控制系统。采用基于双DSP结构的有源滤波器可以大大改善滤波性能,并能抑制LC电路与电网之间的谐振,提高补偿系统动态性能。此装置能使电力系统的功率因数提高到0.9以上,同时可有效抑制供电网的谐波。     

采用DSP处理器的新型多用户电能表系统设计

介绍了一种采用DSP处理器的多用户电能表设计.首先介绍了电能测量的方法和总体方案设计,接着详细探讨了电能表主要模块功能,最后得到了电能表实验结果.该电能表除了可计量多户家庭的用电情况,还具有采样频率高、实时处理速度快、性价比高等特点.     

基于双DSP的无功与谐波自动补偿装置的设计

提出了基于双DSP结构的有源滤波与无源滤波相结合的无功与谐波动态补偿原理和方案,设计了无功与谐波自动补偿装置主电路结构与控制系统。采用基于双DSP结构的有源滤波器可以大大改善滤波性能,并能抑制LC电路与电网之间的谐振,提高补偿系统动态性能。此装置能使电力系统的功率因数提高到0.9以上,同时可有效抑制供电网的谐波。     

Digital input filters for measurement,control and protection in electric power systems

Power system control and protection equipment is subject to especially stringent sensitivity and operational reliability requirements. Projected digital signal processing systems suitable for electric power systems fulfill these requirements by means of fast sampling and digital filtering by a 32-bit floating point DSP (Digital Signal Processor). The sampling rate of 3 kHz is carefully selected in order to separate the power spectra of the A-D conversion output errors from the signal bandwidth. The new 12-bit A-D conversion unit equipped with a recursive-type digital filter achieved a high resolution equivalent to 14-bit conversion. This paper describes the design concept and the operating characteristics and illustrates applications to current differential relays, distance relays and power system controllers.     

Digital input filters for measurement,control and protection of electric power systems

Power system control and protection equipment has required higher sensitivity and operational reliability than conventional one. Studies of digital signal processing suitable for electric power systems fulfill this objective using fast sampling and digital filtering by a 32-bit floating point DSP (Digital Signal Processor). The sampling rate of 3 kHz is carefully selected in order to separate the power spectrums of the A-D conversion output errors from the signal bandwidth. The new 12-bit A-D conversion unit equipped with a recursive-type digital filter achieved the equivalent high resolution of 14-bit conversion. This paper describes the design concept and the characteristics showing applications to current differential relays, distance relays and power system controllers.     

基于DSP的交流采样和电量数字测量的研究

介绍了利用数字信号处理器DSP研究电量的交流采样和电量的数字测量算法 ,通过试验进一步证实其适用性和优越性。