存在脉冲噪声情况下的介损角算法

脉冲干扰是影响介损角测量精确度的重要因素之一,对含有脉冲噪声的电压和泄漏电流信号必须使用滤波方法进行抑制。采用53H算法抑制采样所得电压和电流信号中的脉冲噪声。对滤波前后的信号分别使用了相关函数法、高阶正弦拟合法、加汉宁窗插值算法、谱泄漏对消算法、改进基波相位分离法和改进修正理想采样频率法计算介损角,发现各种算法对滤波后信号的计算结果均要比滤波前信号使用对应算法具有更高的精确度;无论是对滤波前信号还是滤波后信号改进基波相位分离法和改进修正理想采样频率法均具有更高的精确度。同时分析了53H算法的相关参数对算法精确度的影响。对信号使用53H算法滤波后,使用改进基波相位分离法和改进修正理想采样频率法能有效提高在脉冲情况下介损角测量的精确度。     

多采样率信号处理在数字化变电站差动保护中的应用

数字化变电站中,差动保护各分支电子式电流互感器(ECT)的采样频率不完全相同时,需要将原各分支ECT的输出数据转换为同一采样频率.文中研究了多采样率信号处理算法和采样数据频率转换对差动保护差电流的影响,通过将信号的抽取和插值环节级联,可以实现任意分数倍采样频率转换.采用基于切比雪夫逼近原理的等波纹设计方法进行低通滤波器设计,与多采样率信号处理算法配合使用,减小了频率混叠造成的误差,从而在ECT应用环境下,将任意不同采样频率的分支电流统一到相同的采样基准下,实现了测量环节与智能电子设备的无缝连接.仿真试验验证了所提出方法的可行性和有效性.     

电力信号自适应滤波测量的收敛性

采用非线性系统稳定理论,对电力信号自适应滤波测量法稳定收敛性进行了分析和论证,导出其稳定收敛的约束条件,并给出自适应滤波测量法的设计方法.传统的电力稳态测量算法是开环算法,非频率同步采样和数据扰动时可造成误测.闭环的自适应滤波测量法可分析非频率同步采样、非整次谐波等造成的非周期正弦波采样数据,判别和修正采样失真,准确、可靠地实现电力系统稳态的测量.     

电力信号同步采样算法

在运用离散傅里叶变换(DFT)做信号的谐波分析中,信号采样的同步有着重要地位。文中运用软件无线电中精细频率估计的方法估计离散电力信号的频率,在得到信号频率的基础上让信号与Farrow滤波器进行卷积运算即可实现采样速率转换。同时把Farrow滤波器系数保存成表格形式,在采样速率转换中直接查表得到系数进行运算,在保证信号采样率转换效果不降低的同时,简化了计算量。仿真分析和实践验证了这个算法的可行性和有效性,该算法可以应用于各种电力配电系统装置的前端处理中的电力信号的同步采样。     

基于i_p-i_q方法的畸变电流检测及其实现

研究了基于ip-iq方法提取畸变电流的物理实现过程。设计并制作电网电压信号调理和整形电路、锁相频率合成电路,按照采样点数要求产生无相位差的同步采样信号,利用高精度的A/D转换电路完成负载电流信号的采集,保证了采样精度。ip-iq算法中数字低通滤波器的类型、动静指标等对检测精度的影响较大,给出了给定滤波指标后设计满足要求的数字低通滤波器的方法。在Matlab中对设计的ip-iq算法进行仿真分析,结果表明畸变电流的补偿效果明显,所述方法能够应用在有源电力滤波器的研制中。     

折线电容滤波算法在鼾声识别中的研究与应用

鼾声信号的采样是鼾声识别的关键技术,也是后级鼾声处理的前提.因此,采样到的鼾声信号的质量直接影响后级对鼾声信号处理的结果.鼾声在时域上具有连续性与均匀性,在频域上具有特定的频率宽度和共振峰等特征,由于以往采用的快速傅里叶(FFT)算法在鼾声频域采样上具有局限性,因此提出了一种基于无限增益巴特沃兹低通滤波器的折线电容滤波算法来对鼾声信号进行处理,并结合TMS320F2812DSP芯片多路同步对鼾声信号进行采样.采用这种方法不仅提高了采样效率,而且便于对各个频段鼾声能量进行分析.通过计算机仿真与实验验证,表明折线电容滤波算法可以有效的实现对鼾声信号的采样.     

适用于母线保护的电子互感器采样频率转换算法

在电子式互感器应用环境中，母线保护连接不同采样频率的电子式电流互感器（ECT）时，需要将原始采样频率不同的采样数据转换为同一采样频率。文中提出了时域连续有限冲激响应滤波器的概念，并以此为基础构造了连续数字低通滤波器，从电子式互感器输出的离散采样数据恢复出连续信号，重新计算出任意时刻的采样值。用含丰富谐波信号的1 000kV线路故障电流进行的计算分析表明， 4 kHz/2.4 kHz采样频率转换，该算法在数据窗长6个采样间隔（延时为0.75 ms）时，其峰值瞬时值误差均小于0.66%，精度和实时性能满足母线保护的要求。     

基于FPGA的频谱分析系统研究与实现

针对音频信号分析,提出了一种基于 FPGA 的频谱分析系统,该设计基于 FFT 和 CORDIC 算法;讨论在FPGA上进行高达4096点的定点 FFT 运算和基于CORDIC算法的复数求模运算的系统架构和实现过程。通过Modelsim仿真,同MATLAB运算结果比较,本频谱计算方案的相对误差均值为4．11％。利用MCU进行信号采样与AD转换,并通过SPI接口将数据发送给FPGA进行频谱分析。当采样频率为60 kHz时,本系统辨识的频率范围为14．65 Hz～30 kHz ,频率分辨率为14．65 Hz。对实际硬件系统进行频谱分析测试,成功实现对输入的音频信号的频谱计算。     

基于递推FFT算法与不间断采样的电力谐波分析

提出了递推FFT算法,对标准FFT算法结构进行了改进,使其运算由集中变为不等量地分配在采样间隔内进行,在采样频率较高、采样窗口较长的情况下,仍可实现对被测信号的不间断采样与FFT分析。采用PLL(锁相环)来实现采样窗口与被测信号周期的同步。采用高速DSPTMS320C32-60执行递推FFT算法,得出了实际运行时间的结果,为被测信号不间断采样分析的实现提供了应用依据。     

智能电站中电子式互感器数字接口的设计

智能变电站要求合并单元采集的数据能“一处采集,全站共享”,因此合并单元为满足不同智能电子设备的需求,其数字接口必须具有采样率转换的功能,并在采样率转换的同时,还要满足差动保护动作的要求。研究了数字接口中的信噪分离与采样率转换模块,设计了小波消噪算法以提高保护动作精度,零相位滤波算法以解决采样频率转换中滤波器群延迟较大的问题,可以将任意不同采样频率的电子式互感器采样数据统一到相同的采样基准下,实现差动保护各分支采样数据之间频率的快速统一,提高保护动作的快速性。     

基于WAMS/SCADA混合量测和离散粒子群优化算法的PMU优化配置

当前应用于状态估计的量测数据由广域测量系统(wide area measurement system, WAMS)和数据监控及采集系统(supervisory control and data acquisition,SCADA)采集, WAMS向量测量单元(phasor measurement unit,PMU)的优化配置问题成为研究的重点。本文在分析WAMS/SCADA混合量测数据成分、时间断面、精度、刷新频率4个方面差异的基础上,实现了混合量测数据的有效兼容,提出了一种基于无迹卡尔曼滤波(unscented kalman filter, UKF)动态状态估计和离散粒子群优化(discrete particle swarm optimization, DPSO)算法的PMU优化配置方案。采用该方案下的混合量测数据进行UKF动态状态估计,很好地提高了状态估计精度。在IEEE39节点系统上模拟日负荷变化验证了该PMU配置方案的有效性。     

基于CIM的广域测量系统的信息模型

针对当前广域测量系统WAMS尚没有统一的信息模型,不能与其它应用系统有效信息共享的现状,对IEC 61970标准的公共信息模型CIM进行了深入研究,并且结合WAMS的特点及其在电力系统中的应用情况,提出了基于CIM的WAMS信息模型,定义了WAMS的CIM类及其相应的属性信息。在该模型扩展的基础之上,提出了一个基于消息中间件的电力信息集成系统,以说明该信息模型的应用前景。     

未来型电力系统的广域测量和通信

简述灵活交流输电系统FACTS、新型直流输电系统和全可控电力系统是未来型电力系统新技术的主流；论述基于相量测量单元PMU的广域相量测量系统WAMS的基本功能，並分析了延迟和响应时间等因素对WAMS可用性的影响；指出基于先进光纤通信技术的新一代高速率、低延迟的全光纤通信网络特别适合电力系统的实时测量和控制。     

适合广域测量系统的通信网探讨

给出了广域测量系统的基本概念,根据广域测量系统对通信的要求,分析了适合广域信息传送的物理媒介、组网技术及传输模式,确定出满足广域测量系统实时性和可靠性要求的通信网方案.     

广域测量系统及其在华东电网的应用

随着电网的发展和电力市场的推进,电力系统运行的复杂程度日益增大。作为电网动态实时监测的新技术和重要手段,广域测量系统(WideAreaMeasurementSystem,简称WAMS)对电网的安全稳定运行发挥了重要的作用。国内外对WAMS的研究和应用都相当重视。介绍了华东电网中的WAMS及其应用经验,以及华东电网正在研发的新一代WAMS,即广域监视分析和系统保护系统(WideAreaMonitoringAnalysisPro tection control,简称WAMAP)。     

基于OPNET的广域测量系统仿真与通信延时性能分析

广域测量系统对实时性要求严格,而通信延时是影响实时性的重要因素。通信延时作为广域测量系统延时的重要组成,带有不确定性,因此成为其通信性能研究的重点和难点。对广域测量系统的通信设备、通信业务和通信网络拓扑进行建模,并依此对电力系统稳态工况、故障工况和网络设备故障工况三类场景进行仿真。由此得到在不同工况下广域测量系统的通信延时大小,从而评估分析该系统的现状和瓶颈。为广域测量系统的研究分析提供了新方法,同时为其规划与建设提供了参考意见。     

广域测量技术在电力系统中的应用

阐述了广域实时动态监测系统对电力系统安全稳定运行的重要性,介绍了该系统在国内外的工程应用情况,概述了子站、主站和通信系统的结构及功能,探讨了广域动态监测系统面临的问题,展望了广域动态监测系统的发展方向和在电力系统中进一步的应用前景.     

Mode shape estimation and mode checking for IAO using correlation analysis technique

This paper presents a novel algorithm for rapid estimating mode shape and checking the corresponding mode for inter-area oscillation (IAO) using correlation analysis (CA). It firstly extracts the weak damping components strongly associated with the objective IAO mode from the tie-line active power signals came from wide area measurement system (WAMS), through a low-pass or band-pass filter which is designed by the priori knowledge of modal frequency obtained from off-line calculation. Then their self-correlation and cross-correlation coefficients resulted from the CA technique are used to determine the IAO mode shape for tie-line power deviation or equivalent speed deviation, which is always able to correspond to an IAO mode. Finally, the results are checked with their corresponding items in the modal form (MF) obtained by off-line calculation and on-line correction in order to confirm the dominant IAO mode and its mode shape at current state. Two pairs of stationary and non-stationary synthetic signals are utilized to verify the applicability of CA. The case studies have been carried out on a 4-area and 9-bus system and a planning case in East China Power Grid (ECPG). The results show that the proposed algorithm is efficient and effective, and also indicate its potential practicability for WAMS of bulk power system.     

基于同步相量测量技术的广域测量系统的应用现状及发展前景

同步相量测量技术可对广域分布电力系统的电气量进行实时测量,为大型电力系统的安全分析和稳定控制提供了新的契机.卫星授时、电力通信网络和数字信号处理技术的快速发展为同步相量测量技术的应用提供了必要的基础.文章介绍了以同步相量测量技术为基础的广域测量系统(WAMS)的发展概况,在体系结构、相量测量单元(PMU)分布、通信通道的选择、中心站功能设计等方面进行了分析.在回顾目前国内外WAMS工程应用情况的基础上,集中介绍了WAMS现有的在线监测、分析与控制功能,并展望了WAMS在未来电力系统闭环控制中的应用前景.     

基于暂态能量变化率的电力系统多摆稳定性判别新方法

缺乏系统稳定性定量分析软件是失去紧急控制的良机，甚至酿成大停电事故的重要原因之一。迅速发展的广域测量系统(WAMS)为在线快速定量稳定分析的研究提供了新的契机。该文基于WAMS同步轨迹信息，从单机能量函数入手，详细分析暂态不平衡能量变化率与系统多摆稳定性的关系，并证明暂态不平衡能量变化率的相关性质，从而提出一种新的多摆稳定性识别判据。在中国电科院6机22节点系统进行仿真验证，仿真结果验证了方法的有效性。