基于同步時鐘電能質(zhì)量檢測技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-03-22 07:53
隨著工業(yè)生產(chǎn)水平的提高以及社會生活條件的發(fā)展,一些非線性負荷和分布式電源大量的接入配電網(wǎng)系統(tǒng)中,造成了潮流的雙向流動,對電能的污染增加,嚴(yán)重時超過了的允許限度。電能質(zhì)量的好壞會影響人民的生產(chǎn)和生活。優(yōu)質(zhì)的電能有利于確保電網(wǎng)和電氣設(shè)備安全穩(wěn)定運行,有利于提高產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量,有利于保障人民的正常生活。為了能夠系統(tǒng)地分析和研究電能質(zhì)量,提高電能質(zhì)量,找出導(dǎo)致電能質(zhì)量所存在問題,并且對這些問題采取相應(yīng)的解決措施,必然需要對電能質(zhì)量參數(shù)進行測量和分析。目前電能質(zhì)量檢測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集大多數(shù)是局部單點測量,測量的結(jié)果只反映局部系統(tǒng)運行狀態(tài),但是測量的數(shù)據(jù)沒有統(tǒng)一的時間標(biāo)記和聯(lián)系,缺乏準(zhǔn)確性。對不同地點的電網(wǎng)信號采樣時提出基于GPS同步采樣的方法,實現(xiàn)對異地電能質(zhì)量參數(shù)的同步測量與分析,系統(tǒng)實時的掌握全網(wǎng)的運行狀態(tài)。為了實現(xiàn)不同地點的同步采樣,提出了基于GPS的同步采樣方法。利用GPS高精度的秒脈沖信號(Pulse Per Second,PPS)啟動主控芯片外部中斷,觸發(fā)不同地點的采樣裝置,對三相電壓電流信號進行同步采樣。同時ADC轉(zhuǎn)換器將采樣得到的模擬數(shù)據(jù)進行數(shù)字信號轉(zhuǎn)換,再把這些數(shù)據(jù)打上記錄世界時...
【文章來源】:山東理工大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
常見電能質(zhì)
山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章基于GPS同步時鐘同步測量技術(shù)12第二章基于GPS同步時鐘同步測量技術(shù)各種各樣的分布式電源大量接入配電網(wǎng)系統(tǒng)中,諧波源增加等因素,造成了潮流的雙向流動,為了更準(zhǔn)確實時的監(jiān)測到電力系統(tǒng),我們有必要基于GPS同步時鐘對不同地點的電網(wǎng)信號進行同步采樣分析,判斷電能質(zhì)量的品質(zhì),對電能事故進行分析記錄等。GPS的標(biāo)準(zhǔn)時間體系是由衛(wèi)星發(fā)送出來的無線時間信號建立的,地面上的時鐘接收機在接到同步時鐘的信號后,分析并計算衛(wèi)星發(fā)送的信號,從而獲得時間以及其他的信息。GPS是信號每秒發(fā)送一次,擁有在100納秒之內(nèi)的高精度脈沖(PulsePerSecond,PPS)。包含年、月、日、時、分、秒的時間信息。用GPS的PPS觸發(fā)模數(shù)轉(zhuǎn)換器,進行同步采樣。2.1基于GPS時鐘信號同步采樣介紹2.1.1GPS的授時原理GPS是由美國海陸空三方建立的全球信息定位授時系統(tǒng),從建立之初在美國軍事工業(yè)和民用工業(yè)等領(lǐng)域,GPS系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用。目前在航天、測量和調(diào)度等領(lǐng)域中,也依賴于GPS系統(tǒng),GPS系統(tǒng)在生活的方方面面發(fā)揮著巨大的作用。如圖2.1所示,用戶、地面監(jiān)測站和空間部分三大部分組成了GPS系統(tǒng),并且每個系統(tǒng)又包括不同的子系統(tǒng),各個部分的功能不同,又相互協(xié)調(diào)實現(xiàn)全天候、高精度的定時、定位功能。圖2.1GPS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig.2.1structurediagramofGPSsystemGPS授時系統(tǒng)的空間部分是由具有高頻率重復(fù)性和穩(wěn)定性的原子鐘同步運行確保授時的精密的時間體系[16]。原子鐘之所以精密是因為原子受激躍遷時吸收核輻射的電磁波頻率穩(wěn)定,10.23MHz是每個衛(wèi)星所擁有的原子鐘頻率,所產(chǎn)生的穩(wěn)定的偽碼調(diào)制頻率和載頻由衛(wèi)星發(fā)送到地面上。其中,L1=1575.42MHz和L2=12270.6MHz是載波的
山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章基于GPS同步時鐘同步測量技術(shù)142.2電壓矢量的測量2.2.1電壓有效值的計算假設(shè)待測模擬電壓電流信號都是周期為T的周期信號,u(t)為被測電壓信號,i(t)是電流信號,根據(jù)式(2.2)、(2.3),可以計算出模擬電壓電流信號的有效值。電壓有效值為201(t)dtTUuT(2.2)電流有效值為201(t)dtTIiT(2.3)如圖2.2所示,這是一個周期T內(nèi)的電壓波形圖,在周期T內(nèi)對電壓信號分成N等份來進行采樣,得到了N個小梯形,可以得到T/N的采樣間隔,一個小梯形的面積組成了電壓的有效值。圖2.2電壓采樣信號示意圖Fig.2.2schematicdiagramofvoltagesamplingsignal在這電壓波形中N-i10,1,2,...,,NTiti,在一個周期內(nèi)對電壓從0到T上積分,整個電壓信號分解為N個小區(qū)間(ti,ti+1)(Ni1,...,2,1,0),按著積分公式(2.4)對電壓信號進行積分。12221(t)dt(t)(t)2iitiitTuuuN(2.4)若2f(t)u(t),則式(2.4)可化為
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一種用于有源濾波器的改進諧波檢測法[J]. 王文新,姜吉順,張宗超,焦提操. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(17)
[2]基于高精度測頻的修正DFT相量及功率測量算法[J]. 謝運華,趙慶生,郭賀宏,張學(xué)軍. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2016(12)
[3]基于SST的間諧波檢測方法[J]. 喻敏,王斌,王文波,陳緒軒,徐萬萬. 中國電機工程學(xué)報. 2016(11)
[4]滑窗迭代DFT檢測諧波和無功電流的新算法[J]. 張杰成,喬鳴忠,朱鵬,馬戰(zhàn)毅,杜承東. 電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報. 2015(12)
[5]輕型廣域測量系統(tǒng)及其在中國的應(yīng)用[J]. 張恒旭,靳宗帥,劉玉田. 電力系統(tǒng)自動化. 2014(22)
[6]電能質(zhì)量指標(biāo)的完善化及其展望[J]. 林海雪. 中國電機工程學(xué)報. 2014(29)
[7]基于頻率搜索的間諧波閃變檢測方法[J]. 周菁菁,王彭,趙春宇,陳大躍. 電力系統(tǒng)自動化. 2014(07)
[8]基于小波變換和HHT的分布式并網(wǎng)系統(tǒng)諧波檢測方法[J]. 李正明,徐敏,潘天紅,陳武暉. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2014(04)
[9]供電線路三相不平衡的危害及解決辦法[J]. 吳向陽. 電源技術(shù)應(yīng)用. 2013 (12)
[10]瞬時無功功率理論與電流物理分量理論的比較與分析[J]. 羅超,陶順,肖湘寧,楊洋. 電力系統(tǒng)自動化. 2013(23)
碩士論文
[1]配電網(wǎng)同步相量與電能質(zhì)量同步監(jiān)測一體機[D]. 王磊.山東大學(xué) 2018
[2]分布式電網(wǎng)電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置的研制與應(yīng)用研究[D]. 常建.上海電力學(xué)院 2017
[3]電能質(zhì)量全指標(biāo)監(jiān)測系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D]. 唐濤.安徽大學(xué) 2017
[4]電力系統(tǒng)間諧波檢測算法的研究[D]. 宋國慧.中國礦業(yè)大學(xué) 2016
[5]基于DSP+ARM的電能質(zhì)量分析儀的研究與設(shè)計[D]. 于軍.東華大學(xué) 2016
[6]電能質(zhì)量分析儀自動校準(zhǔn)技術(shù)研究[D]. 吳禹.湖南大學(xué) 2015
[7]電能質(zhì)量監(jiān)測記錄裝置的設(shè)計[D]. 李繼東.鄭州大學(xué) 2014
[8]高精度電力系統(tǒng)輕型廣域測量裝置及系統(tǒng)[D]. 馬慶法.山東大學(xué) 2014
[9]基于分段迭代的電力諧波和間諧波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析方法[D]. 張春梅.重慶大學(xué) 2013
[10]基于GPS的1PPS的二級頻標(biāo)馴服技術(shù)[D]. 孫江濤.西安電子科技大學(xué) 2010
本文編號:3093913
【文章來源】:山東理工大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
常見電能質(zhì)
山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章基于GPS同步時鐘同步測量技術(shù)12第二章基于GPS同步時鐘同步測量技術(shù)各種各樣的分布式電源大量接入配電網(wǎng)系統(tǒng)中,諧波源增加等因素,造成了潮流的雙向流動,為了更準(zhǔn)確實時的監(jiān)測到電力系統(tǒng),我們有必要基于GPS同步時鐘對不同地點的電網(wǎng)信號進行同步采樣分析,判斷電能質(zhì)量的品質(zhì),對電能事故進行分析記錄等。GPS的標(biāo)準(zhǔn)時間體系是由衛(wèi)星發(fā)送出來的無線時間信號建立的,地面上的時鐘接收機在接到同步時鐘的信號后,分析并計算衛(wèi)星發(fā)送的信號,從而獲得時間以及其他的信息。GPS是信號每秒發(fā)送一次,擁有在100納秒之內(nèi)的高精度脈沖(PulsePerSecond,PPS)。包含年、月、日、時、分、秒的時間信息。用GPS的PPS觸發(fā)模數(shù)轉(zhuǎn)換器,進行同步采樣。2.1基于GPS時鐘信號同步采樣介紹2.1.1GPS的授時原理GPS是由美國海陸空三方建立的全球信息定位授時系統(tǒng),從建立之初在美國軍事工業(yè)和民用工業(yè)等領(lǐng)域,GPS系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用。目前在航天、測量和調(diào)度等領(lǐng)域中,也依賴于GPS系統(tǒng),GPS系統(tǒng)在生活的方方面面發(fā)揮著巨大的作用。如圖2.1所示,用戶、地面監(jiān)測站和空間部分三大部分組成了GPS系統(tǒng),并且每個系統(tǒng)又包括不同的子系統(tǒng),各個部分的功能不同,又相互協(xié)調(diào)實現(xiàn)全天候、高精度的定時、定位功能。圖2.1GPS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig.2.1structurediagramofGPSsystemGPS授時系統(tǒng)的空間部分是由具有高頻率重復(fù)性和穩(wěn)定性的原子鐘同步運行確保授時的精密的時間體系[16]。原子鐘之所以精密是因為原子受激躍遷時吸收核輻射的電磁波頻率穩(wěn)定,10.23MHz是每個衛(wèi)星所擁有的原子鐘頻率,所產(chǎn)生的穩(wěn)定的偽碼調(diào)制頻率和載頻由衛(wèi)星發(fā)送到地面上。其中,L1=1575.42MHz和L2=12270.6MHz是載波的
山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章基于GPS同步時鐘同步測量技術(shù)142.2電壓矢量的測量2.2.1電壓有效值的計算假設(shè)待測模擬電壓電流信號都是周期為T的周期信號,u(t)為被測電壓信號,i(t)是電流信號,根據(jù)式(2.2)、(2.3),可以計算出模擬電壓電流信號的有效值。電壓有效值為201(t)dtTUuT(2.2)電流有效值為201(t)dtTIiT(2.3)如圖2.2所示,這是一個周期T內(nèi)的電壓波形圖,在周期T內(nèi)對電壓信號分成N等份來進行采樣,得到了N個小梯形,可以得到T/N的采樣間隔,一個小梯形的面積組成了電壓的有效值。圖2.2電壓采樣信號示意圖Fig.2.2schematicdiagramofvoltagesamplingsignal在這電壓波形中N-i10,1,2,...,,NTiti,在一個周期內(nèi)對電壓從0到T上積分,整個電壓信號分解為N個小區(qū)間(ti,ti+1)(Ni1,...,2,1,0),按著積分公式(2.4)對電壓信號進行積分。12221(t)dt(t)(t)2iitiitTuuuN(2.4)若2f(t)u(t),則式(2.4)可化為
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一種用于有源濾波器的改進諧波檢測法[J]. 王文新,姜吉順,張宗超,焦提操. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(17)
[2]基于高精度測頻的修正DFT相量及功率測量算法[J]. 謝運華,趙慶生,郭賀宏,張學(xué)軍. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2016(12)
[3]基于SST的間諧波檢測方法[J]. 喻敏,王斌,王文波,陳緒軒,徐萬萬. 中國電機工程學(xué)報. 2016(11)
[4]滑窗迭代DFT檢測諧波和無功電流的新算法[J]. 張杰成,喬鳴忠,朱鵬,馬戰(zhàn)毅,杜承東. 電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報. 2015(12)
[5]輕型廣域測量系統(tǒng)及其在中國的應(yīng)用[J]. 張恒旭,靳宗帥,劉玉田. 電力系統(tǒng)自動化. 2014(22)
[6]電能質(zhì)量指標(biāo)的完善化及其展望[J]. 林海雪. 中國電機工程學(xué)報. 2014(29)
[7]基于頻率搜索的間諧波閃變檢測方法[J]. 周菁菁,王彭,趙春宇,陳大躍. 電力系統(tǒng)自動化. 2014(07)
[8]基于小波變換和HHT的分布式并網(wǎng)系統(tǒng)諧波檢測方法[J]. 李正明,徐敏,潘天紅,陳武暉. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2014(04)
[9]供電線路三相不平衡的危害及解決辦法[J]. 吳向陽. 電源技術(shù)應(yīng)用. 2013 (12)
[10]瞬時無功功率理論與電流物理分量理論的比較與分析[J]. 羅超,陶順,肖湘寧,楊洋. 電力系統(tǒng)自動化. 2013(23)
碩士論文
[1]配電網(wǎng)同步相量與電能質(zhì)量同步監(jiān)測一體機[D]. 王磊.山東大學(xué) 2018
[2]分布式電網(wǎng)電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置的研制與應(yīng)用研究[D]. 常建.上海電力學(xué)院 2017
[3]電能質(zhì)量全指標(biāo)監(jiān)測系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D]. 唐濤.安徽大學(xué) 2017
[4]電力系統(tǒng)間諧波檢測算法的研究[D]. 宋國慧.中國礦業(yè)大學(xué) 2016
[5]基于DSP+ARM的電能質(zhì)量分析儀的研究與設(shè)計[D]. 于軍.東華大學(xué) 2016
[6]電能質(zhì)量分析儀自動校準(zhǔn)技術(shù)研究[D]. 吳禹.湖南大學(xué) 2015
[7]電能質(zhì)量監(jiān)測記錄裝置的設(shè)計[D]. 李繼東.鄭州大學(xué) 2014
[8]高精度電力系統(tǒng)輕型廣域測量裝置及系統(tǒng)[D]. 馬慶法.山東大學(xué) 2014
[9]基于分段迭代的電力諧波和間諧波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析方法[D]. 張春梅.重慶大學(xué) 2013
[10]基于GPS的1PPS的二級頻標(biāo)馴服技術(shù)[D]. 孫江濤.西安電子科技大學(xué) 2010
本文編號:3093913
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