基于同步时钟电能质量检测技术研究
发布时间：2021-03-22 07:53
随着工业生产水平的提高以及社会生活条件的发展,一些非线性负荷和分布式电源大量的接入配电网系统中,造成了潮流的双向流动,对电能的污染增加,严重时超过了的允许限度。电能质量的好坏会影响人民的生产和生活。优质的电能有利于确保电网和电气设备安全稳定运行,有利于提高产品生产的质量,有利于保障人民的正常生活。为了能够系统地分析和研究电能质量,提高电能质量,找出导致电能质量所存在问题,并且对这些问题采取相应的解决措施,必然需要对电能质量参数进行测量和分析。目前电能质量检测系统的数据采集大多数是局部单点测量,测量的结果只反映局部系统运行状态,但是测量的数据没有统一的时间标记和联系,缺乏准确性。对不同地点的电网信号采样时提出基于GPS同步采样的方法,实现对异地电能质量参数的同步测量与分析,系统实时的掌握全网的运行状态。为了实现不同地点的同步采样,提出了基于GPS的同步采样方法。利用GPS高精度的秒脉冲信号（Pulse Per Second,PPS）启动主控芯片外部中断,触发不同地点的采样装置,对三相电压电流信号进行同步采样。同时ADC转换器将采样得到的模拟数据进行数字信号转换,再把这些数据打上记录世界时...
【文章来源】：山东理工大学山东省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
常见电能质
山东理工大学硕士学位论文第二章基于GPS同步时钟同步测量技术12第二章基于GPS同步时钟同步测量技术各种各样的分布式电源大量接入配电网系统中，谐波源增加等因素，造成了潮流的双向流动，为了更准确实时的监测到电力系统，我们有必要基于GPS同步时钟对不同地点的电网信号进行同步采样分析，判断电能质量的品质，对电能事故进行分析记录等。GPS的标准时间体系是由卫星发送出来的无线时间信号建立的，地面上的时钟接收机在接到同步时钟的信号后，分析并计算卫星发送的信号，从而获得时间以及其他的信息。GPS是信号每秒发送一次，拥有在100纳秒之内的高精度脉冲(PulsePerSecond,PPS)。包含年、月、日、时、分、秒的时间信息。用GPS的PPS触发模数转换器，进行同步采样。2.1基于GPS时钟信号同步采样介绍2.1.1GPS的授时原理GPS是由美国海陆空三方建立的全球信息定位授时系统，从建立之初在美国军事工业和民用工业等领域，GPS系统被广泛应用。目前在航天、测量和调度等领域中，也依赖于GPS系统，GPS系统在生活的方方面面发挥着巨大的作用。如图2.1所示，用户、地面监测站和空间部分三大部分组成了GPS系统，并且每个系统又包括不同的子系统，各个部分的功能不同，又相互协调实现全天候、高精度的定时、定位功能。图2.1GPS系统结构图Fig.2.1structurediagramofGPSsystemGPS授时系统的空间部分是由具有高频率重复性和稳定性的原子钟同步运行确保授时的精密的时间体系[16]。原子钟之所以精密是因为原子受激跃迁时吸收核辐射的电磁波频率稳定，10.23MHz是每个卫星所拥有的原子钟频率，所产生的稳定的伪码调制频率和载频由卫星发送到地面上。其中，L1＝1575.42MHz和L2＝12270.6MHz是载波的
山东理工大学硕士学位论文第二章基于GPS同步时钟同步测量技术142.2电压矢量的测量2.2.1电压有效值的计算假设待测模拟电压电流信号都是周期为T的周期信号，u(t)为被测电压信号，i(t)是电流信号，根据式(2.2)、(2.3)，可以计算出模拟电压电流信号的有效值。电压有效值为201(t)dtTUuT(2.2)电流有效值为201(t)dtTIiT(2.3)如图2.2所示，这是一个周期T内的电压波形图，在周期T内对电压信号分成N等份来进行采样，得到了N个小梯形，可以得到T/N的采样间隔，一个小梯形的面积组成了电压的有效值。图2.2电压采样信号示意图Fig.2.2schematicdiagramofvoltagesamplingsignal在这电压波形中N-i10,1,2,...,,NTiti，在一个周期内对电压从0到T上积分，整个电压信号分解为N个小区间(ti,ti+1)(Ni1,...,2,1,0)，按着积分公式(2.4)对电压信号进行积分。12221(t)dt(t)(t)2iitiitTuuuN(2.4)若2f(t)u(t)，则式(2.4)可化为
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种用于有源滤波器的改进谐波检测法[J]. 王文新,姜吉顺,张宗超,焦提操. 科学技术与工程. 2018(17)
[2]基于高精度测频的修正DFT相量及功率测量算法[J]. 谢运华,赵庆生,郭贺宏,张学军. 电力系统保护与控制. 2016(12)
[3]基于SST的间谐波检测方法[J]. 喻敏,王斌,王文波,陈绪轩,徐万万. 中国电机工程学报. 2016(11)
[4]滑窗迭代DFT检测谐波和无功电流的新算法[J]. 张杰成,乔鸣忠,朱鹏,马战毅,杜承东. 电力系统及其自动化学报. 2015(12)
[5]轻型广域测量系统及其在中国的应用[J]. 张恒旭,靳宗帅,刘玉田. 电力系统自动化. 2014(22)
[6]电能质量指标的完善化及其展望[J]. 林海雪. 中国电机工程学报. 2014(29)
[7]基于频率搜索的间谐波闪变检测方法[J]. 周菁菁,王彭,赵春宇,陈大跃. 电力系统自动化. 2014(07)
[8]基于小波变换和HHT的分布式并网系统谐波检测方法[J]. 李正明,徐敏,潘天红,陈武晖. 电力系统保护与控制. 2014(04)
[9]供电线路三相不平衡的危害及解决办法[J]. 吴向阳. 电源技术应用. 2013 (12)
[10]瞬时无功功率理论与电流物理分量理论的比较与分析[J]. 罗超,陶顺,肖湘宁,杨洋. 电力系统自动化. 2013(23)
硕士论文
[1]配电网同步相量与电能质量同步监测一体机[D]. 王磊.山东大学 2018
[2]分布式电网电能质量在线监测装置的研制与应用研究[D]. 常建.上海电力学院 2017
[3]电能质量全指标监测系统的研究与应用[D]. 唐涛.安徽大学 2017
[4]电力系统间谐波检测算法的研究[D]. 宋国慧.中国矿业大学 2016
[5]基于DSP+ARM的电能质量分析仪的研究与设计[D]. 于军.东华大学 2016
[6]电能质量分析仪自动校准技术研究[D]. 吴禹.湖南大学 2015
[7]电能质量监测记录装置的设计[D]. 李继东.郑州大学 2014
[8]高精度电力系统轻型广域测量装置及系统[D]. 马庆法.山东大学 2014
[9]基于分段迭代的电力谐波和间谐波神经网络分析方法[D]. 张春梅.重庆大学 2013
[10]基于GPS的1PPS的二级频标驯服技术[D]. 孙江涛.西安电子科技大学 2010
本文编号：3093913
【文章来源】：山东理工大学山东省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
常见电能质
山东理工大学硕士学位论文第二章基于GPS同步时钟同步测量技术12第二章基于GPS同步时钟同步测量技术各种各样的分布式电源大量接入配电网系统中，谐波源增加等因素，造成了潮流的双向流动，为了更准确实时的监测到电力系统，我们有必要基于GPS同步时钟对不同地点的电网信号进行同步采样分析，判断电能质量的品质，对电能事故进行分析记录等。GPS的标准时间体系是由卫星发送出来的无线时间信号建立的，地面上的时钟接收机在接到同步时钟的信号后，分析并计算卫星发送的信号，从而获得时间以及其他的信息。GPS是信号每秒发送一次，拥有在100纳秒之内的高精度脉冲(PulsePerSecond,PPS)。包含年、月、日、时、分、秒的时间信息。用GPS的PPS触发模数转换器，进行同步采样。2.1基于GPS时钟信号同步采样介绍2.1.1GPS的授时原理GPS是由美国海陆空三方建立的全球信息定位授时系统，从建立之初在美国军事工业和民用工业等领域，GPS系统被广泛应用。目前在航天、测量和调度等领域中，也依赖于GPS系统，GPS系统在生活的方方面面发挥着巨大的作用。如图2.1所示，用户、地面监测站和空间部分三大部分组成了GPS系统，并且每个系统又包括不同的子系统，各个部分的功能不同，又相互协调实现全天候、高精度的定时、定位功能。图2.1GPS系统结构图Fig.2.1structurediagramofGPSsystemGPS授时系统的空间部分是由具有高频率重复性和稳定性的原子钟同步运行确保授时的精密的时间体系[16]。原子钟之所以精密是因为原子受激跃迁时吸收核辐射的电磁波频率稳定，10.23MHz是每个卫星所拥有的原子钟频率，所产生的稳定的伪码调制频率和载频由卫星发送到地面上。其中，L1＝1575.42MHz和L2＝12270.6MHz是载波的
山东理工大学硕士学位论文第二章基于GPS同步时钟同步测量技术142.2电压矢量的测量2.2.1电压有效值的计算假设待测模拟电压电流信号都是周期为T的周期信号，u(t)为被测电压信号，i(t)是电流信号，根据式(2.2)、(2.3)，可以计算出模拟电压电流信号的有效值。电压有效值为201(t)dtTUuT(2.2)电流有效值为201(t)dtTIiT(2.3)如图2.2所示，这是一个周期T内的电压波形图，在周期T内对电压信号分成N等份来进行采样，得到了N个小梯形，可以得到T/N的采样间隔，一个小梯形的面积组成了电压的有效值。图2.2电压采样信号示意图Fig.2.2schematicdiagramofvoltagesamplingsignal在这电压波形中N-i10,1,2,...,,NTiti，在一个周期内对电压从0到T上积分，整个电压信号分解为N个小区间(ti,ti+1)(Ni1,...,2,1,0)，按着积分公式(2.4)对电压信号进行积分。12221(t)dt(t)(t)2iitiitTuuuN(2.4)若2f(t)u(t)，则式(2.4)可化为
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种用于有源滤波器的改进谐波检测法[J]. 王文新,姜吉顺,张宗超,焦提操. 科学技术与工程. 2018(17)
[2]基于高精度测频的修正DFT相量及功率测量算法[J]. 谢运华,赵庆生,郭贺宏,张学军. 电力系统保护与控制. 2016(12)
[3]基于SST的间谐波检测方法[J]. 喻敏,王斌,王文波,陈绪轩,徐万万. 中国电机工程学报. 2016(11)
[4]滑窗迭代DFT检测谐波和无功电流的新算法[J]. 张杰成,乔鸣忠,朱鹏,马战毅,杜承东. 电力系统及其自动化学报. 2015(12)
[5]轻型广域测量系统及其在中国的应用[J]. 张恒旭,靳宗帅,刘玉田. 电力系统自动化. 2014(22)
[6]电能质量指标的完善化及其展望[J]. 林海雪. 中国电机工程学报. 2014(29)
[7]基于频率搜索的间谐波闪变检测方法[J]. 周菁菁,王彭,赵春宇,陈大跃. 电力系统自动化. 2014(07)
[8]基于小波变换和HHT的分布式并网系统谐波检测方法[J]. 李正明,徐敏,潘天红,陈武晖. 电力系统保护与控制. 2014(04)
[9]供电线路三相不平衡的危害及解决办法[J]. 吴向阳. 电源技术应用. 2013 (12)
[10]瞬时无功功率理论与电流物理分量理论的比较与分析[J]. 罗超,陶顺,肖湘宁,杨洋. 电力系统自动化. 2013(23)
硕士论文
[1]配电网同步相量与电能质量同步监测一体机[D]. 王磊.山东大学 2018
[2]分布式电网电能质量在线监测装置的研制与应用研究[D]. 常建.上海电力学院 2017
[3]电能质量全指标监测系统的研究与应用[D]. 唐涛.安徽大学 2017
[4]电力系统间谐波检测算法的研究[D]. 宋国慧.中国矿业大学 2016
[5]基于DSP+ARM的电能质量分析仪的研究与设计[D]. 于军.东华大学 2016
[6]电能质量分析仪自动校准技术研究[D]. 吴禹.湖南大学 2015
[7]电能质量监测记录装置的设计[D]. 李继东.郑州大学 2014
[8]高精度电力系统轻型广域测量装置及系统[D]. 马庆法.山东大学 2014
[9]基于分段迭代的电力谐波和间谐波神经网络分析方法[D]. 张春梅.重庆大学 2013
[10]基于GPS的1PPS的二级频标驯服技术[D]. 孙江涛.西安电子科技大学 2010
本文编号：3093913
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