電能質量監(jiān)測系統和算法的研究.pdf

1、電能質量技術是一個跨學科的邊沿性課題，隨著科技的進步與電力系統的發(fā)展，電能質量問題日益突出，電能質量監(jiān)測系統的研究越來越受到國內外專家學者和電力工作者的重視。本文基于電能質量監(jiān)測網絡化、微機化的思想，在下位機(基于雙DSP的數據采集壓縮通信系統)上位機(中心管理主機)上進行電能質量監(jiān)測的設計與研究。主要研究內容如下：
　　 1.研究監(jiān)測電能質量的必要性，介紹電能質量監(jiān)測裝置的研究現狀，以及電能質量的概念和分類。概述電能質量監(jiān)測算

2、法，對比連續(xù)傅里葉變換、離散傅里葉變換和快速傅里葉變換方法。通過對動態(tài)測度的定義和特點進行描述，指出動態(tài)測度能夠依據結構特點對信號進行分層，從而找到信號畸變點，有利于電能質量暫態(tài)擾動的識別。
　　 2．提出基于以太網的電能質量監(jiān)測系統的構架模式。該系統下位機采用雙DSP作為核心，實現實時數據采集、傳輸和U盤存儲功能。數據采集部分中采用抗混疊濾波電路和鎖相倍頻電路的設計，保證采樣數據的正確性和完整性；數據通信部分采用CAN總線傳輸

3、，可實現數據基于TCP／IP協議的以太網高速傳輸功能；U盤存儲部分采用數據壓縮技術，可完整記錄現場實時數據，實現數據的離線存儲。
　　 該系統的上位機主要完成數據接收，對各項電能質量擾動分析，數據庫存儲和人機交互界面等工作。
　　 3．編寫電能質量監(jiān)測系統中的監(jiān)測算法。主要包括：在VC++平臺，編寫快速傅里葉變換程序代碼，并對實時電壓信號進行分析，可描繪諧波分量含有率分布圖，完成基于此方法的三相不平衡度計算；編寫Dyn測

4、度算法的程序代碼，并對實時電壓信號進行分析，描繪出Dyn測度圖，完成了基于此方法的電能質量電壓暫降和頻率偏差的程序實現；編寫均方根電壓算法的程序代碼，并對實時電壓信號進行分析，描繪出實時RMS電壓波形圖，以及基于此種算法的電能質量電壓偏差和電壓波動的計算。
　　 4．實現電能質量監(jiān)測系統上位機各功能。編寫上位機通信部分程序，采用網口通信和串口通信的雙通道通信技術，根據現場的實際情況，實現數據分類傳輸；設計上位機的數據庫并編寫了數

5、據庫連接程序，實現數據的大規(guī)模存儲和分類；設計上位機的人機交互界面，使人員易于對系統進行相關操作和對數據的掌握。
　　 5.研究基于極小值點和斜率畸變點的Dyn測度在電能質量擾動分析中的應用。通過定義斜率畸變點并結合Dyn測度，提出基于極小值點和斜率畸變點Dyn測度的電能質量分析新方法，并設計新穎高效的算法，實現對信號的實時分析：構造三個用于電能質量擾動參數估計的時域特征量A1，A2，A3，并利用這三個特征量分別對電壓暫降，振蕩