不确定度理论在电能计量和局放信号处理中的应用研究

发布时间：2017-03-26 03:11

  本文关键词：不确定度理论在电能计量和局放信号处理中的应用研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：测量是人类认识世界和改造世界的重要手段之一,测量结果的质量将直接影响到国家和企业的经济效益。测量不确定度是评定测量结果质量高低的一个重要指标。本文对电能计量的基本量具电能表进行基本误差测量不确定度评定。分别采用最常用的GUM法、基于MATLAB的MCM法、贝叶斯评定法进行评定,得出基于MATLAB的MCM法较GUM法评定速度更快、适用范围更广,而贝叶斯评定较GUM法测量不确定度更小,评定更为合理。针对动态性较强的测量系统,本文基于动态测量理论对测量数据进行处理,同时为了说明处理后的数据有更大的使用价值,对数据进行测量不确定度评定。不确定度越小,测量结果的质量越高,使用价值越大。对直接测量数据和经动态测量理论处理得到的数据先后进行A类评定和贝叶斯评定,通过比较发现,贝叶斯评定优于A类评定;同直接测量数据相比,经动态测量理论处理后的数据,无论A类评定还是贝叶斯评定,不确定度小、可靠性高,从而说明处理后的数据更接近真值,同时也说明了动态测量理论在数据处理方面的可行性和正确性。作为数据处理的一个典型应用,本文将动态测量理论应用到局部放电信号的处理中,提出了基于动态测量不确定度的局部放电信号提取方法。采用多项式拟合法将含噪局放信号中的确定性成分分离出来,利用自回归(AR)模型估计出分离后剩余残差的随机性成分,将确定性成分和随机性成分进行合成得到含噪信号的真值估计值和动态测量不确定度。以动态测量不确定度为依据,根据3σ法则选取阈值,将质量差的数据先行剔除,进一步改善滤波效果。由于处理后的信号会产生间断点,采用小波变换平滑滤波,提高提取精度。通过MATLAB仿真分析和实测含噪局放信号的提取,验证方法的有效性和可行性。最后从实用化角度出发,结合各种测量模型,将各种不同的测量不确定度评定方法用MATLAB GUI界面设计的形式来实现,以提高测量不确定度的计算速度和精度,为工程应用带来便利。
【关键词】：测量不确定度 电能计量 GUM MCM 贝叶斯评定 动态测量 局部放电 MATLAB GUI
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM933.4
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 测量不确定度理论的研究背景10
• 1.2 测量不确定度理论概述10-12
• 1.2.1 测量不确定度的基本概念10
• 1.2.2 测量不确定度的发展概况10-11
• 1.2.3 测量不确定度的来源11
• 1.2.4 测量不确定度的分类及评定11-12
• 1.3 国内外测量不确定度理论研究现状12-13
• 1.4 本文的主要工作13-15
• 第2章 测量不确定度理论在电能计量中的应用15-25
• 2.1 基于GUM法的电能表基本误差测量不确定度评定15-18
• 2.1.1 GUM法15-16
• 2.1.2 电能表基本误差的测量不确定度评定16-18
• 2.2 基于MCM法的电能表基本误差测量不确定度评定18-20
• 2.2.1 MCM法19
• 2.2.2 电能表基本误差的测量不确定度评定19-20
• 2.3 基于贝叶斯理论的电能表基本误差测量不确定度评定20-23
• 2.3.1 贝叶斯理论20-22
• 2.3.2 电能表基本误差的测量不确定度评定22-23
• 2.4 本章小结23-25
• 第3章 基于动态测量不确定度理论的局放信号处理方法25-40
• 3.1 动态测量理论25-28
• 3.1.1 动态测量的概念25
• 3.1.2 动态测量的特点25-26
• 3.1.3 动态测量数据的组成26
• 3.1.4 动态测量数据的分离26-28
• 3.2 动态测量数据处理28-29
• 3.3 局放信号的处理29-39
• 3.3.1 局放信号的预处理30
• 3.3.2 阈值及数据处理30
• 3.3.3 局放信号的仿真分析30-34
• 3.3.4 与传统方法的对比34-37
• 3.3.5 实测数据分析37-39
• 3.4 本章小结39-40
• 第4章 测量不确定度评定的软件实现40-50
• 4.1 测量模型40-44
• 4.1.1 直接测量模型40-42
• 4.1.2 线性化模型（GUM法）42-43
• 4.1.3 已知先验信息的复杂模型（贝叶斯评定法）43-44
• 4.2 MATLAB GUI界面设计44-49
• 4.2.1 GUI设计流程44-45
• 4.2.2 各测量模型的GUI界面设计45-49
• 4.3 本章小结49-50
• 第5章 结论与展望50-52
• 5.1 结论50-51
• 5.2 展望51-52
• 参考文献52-56
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研工作56-57
• 致谢57

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 韩同新,刘建华;测量不确定度在企业的应用[J];工业计量;2000年03期

2 李志,康素娟;谈谈测量不确定度的应用及评定[J];工业计量;2000年06期

3 郑党儿;测量不确定度评定(待续)[J];工业计量;2000年06期

4 李慎安;测量不确定度表述讲座 第十二讲 检测实验室不确定度评定[J];中国计量;2000年12期

5 李树波;测量不确定度计算中的一点注意事项[J];计量技术;2000年10期

6 杨爱东;测量不确定度及其应用分析[J];上海计量测试;2000年04期

7 郑党儿;测量不确定度评定与表示应注意的一些基本概念[J];铁道技术监督;2000年11期

8 徐连天;三等量块标准装置测量不确定度的分析评定[J];工具技术;2001年06期

9 郑党儿;测量不确定度评定(续1)[J];工业计量;2001年01期

10 郑党儿;测量不确定度评定(续2)[J];工业计量;2001年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 王景阳;;测量不确定度评定中几个容易混淆的问题[A];中华医学会第八次全国检验医学学术会议暨中华医学会检验分会成立30周年庆典大会资料汇编[C];2009年

2 王汉珍;黄晖;;测量不确定度在数据判定中的使用初探[A];企业计量测试与质量管理——中国科协2005年学术年会论文集[C];2005年

3 李延;;计量检测中测量不确定度及计算方法举例[A];第二十届中国（天津）'2006IT、网络、信息技术、电子、仪器仪表创新学术会议论文集[C];2006年

4 陈建伟;;统计核查在测量不确定度评定中的作用[A];’2001天津信息技术、电子、仪器仪表学术会议论文集[C];2001年

5 李延;;计量检测中测量不确定度及计算方法举例[A];第二十届中国（天津）’2006IT、网络、信息技术、电子、仪器仪表创新学术会议论文集[C];2006年

6 严普强;;动态测试中测量不确定度刍议[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文摘要集[C];2007年

7 杨振华;;检验医学和测量不确定度[A];中华医学会第八次全国检验医学学术会议暨中华医学会检验分会成立30周年庆典大会资料汇编[C];2009年

8 程真英;李瑞君;陈晓怀;杨圣春;;基于正态倒伽玛共轭先验的测量不确定度评定[A];第七届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2009年

9 王承忠;;测量不确定度原理及在理化检验中的应用[A];全国材料理化测试与产品质量控制学术研讨会论文专辑（物理测试部分）[C];2002年

10 李晓东;李晓玲;;测量不确定度的相关概念及评定方法的探讨[A];全国材料理化测试与产品质量控制学术研讨会论文专辑（物理测试部分）[C];2002年

中国重要报纸全文数据库 前5条

1 王娅莉;怎样分析流量测量不确定度[N];中国质量报;2004年

2 哈尔滨监测台 王琦 李瑞;测量不确定度在仪器验收中的应用[N];电子报;2014年

3 通讯员 史喜菊;北京检验检疫局科技项目通过专家鉴定[N];中国国门时报;2012年

4 记者 王娅莉;流量测量培训４月在桂林举行[N];中国质量报;2004年

5 安岚坡编辑;第二届CIE测量不确定度专家研讨会在德国举行[N];消费日报;2006年

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 杨懿;泵测量不确定度及可靠性的试验研究[D];重庆大学;2010年

2 张显丕;水下爆炸压力测量不确定度研究[D];中国舰船研究院;2014年

3 杨久东;基于模糊集合的GPS测量不确定度理论与方法研究[D];中国矿业大学（北京）;2014年

4 程素斌;基准流场的设计评估与测量不确定度分析[D];上海交通大学;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 陈军;测量不确定度在基础实验中的应用研究[D];山东农业大学;2010年

2 王晓男;土壤重金属含量测量不确定度研究[D];中国农业科学院;2007年

3 张智慧;ADC的测量不确定度评估方法研究[D];陕西科技大学;2015年

4 李阳;传感器测量不确定度的评估方法研究[D];陕西科技大学;2015年

5 孙奇;短周期涡轮试验数据不确定度分析[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2015年

6 赵化甜;传感器测量不确定度评估方法研究[D];上海应用技术学院;2015年

7 蒲孟甫;GSM系统测试技术研究[D];西安电子科技大学;2009年

8 王凯红;不确定度理论在电能计量和局放信号处理中的应用研究[D];华北电力大学;2015年

9 陆田;无线电检测中测量不确定度的评定及应用分析[D];浙江工业大学;2009年

10 赵春生;测量不确定度的理论与实践研究[D];长春理工大学;2007年

  本文关键词：不确定度理论在电能计量和局放信号处理中的应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：268189