石油行业便携式高压用电节点在线测试系统技术研究与设计

发布时间：2019-10-17 01:55

【摘要】：随着石油石化行业中高压用电设备的不断增加,要对其运行能耗以及不同工况下的性能进行测试,必须对其进行在线测试,而目前由于缺乏便携式高压电参数在线测试设备,使得油田企业无法评价新型高压用电设备的性能,无法鉴别耗能较高的高压用电设备,所以亟需便携式高压用电节点在线测试技术与测试设备。本文从油田实际应用出发,通过调研国内外高压测试技术的发展现状,提出了以DSP为核心的高压用电节点在线测试系统总体设计方案。本文首先阐明了基本电参数测试理论及方法,然后重点研究了谐波情况下电参数的测试理论及方法;为减小传统FFT算法的频谱泄漏以及栅栏效应问题,本文采用加窗插值FFT算法实现谐波情况下信号频率、幅值的检测,采用全相位FFT算法实现相位的无误差测量,通过MATLAB仿真分析表明,采用此两种方法相结合的方式能有效计量谐波电参数。在算法仿真基础之上,本文又设计了高压用电节点电参数测试系统硬件电路及软件系统,重点研究了高压、强电磁干扰环境下电压、电流传感器的信号无失真变换及传输,并设计出基于电阻分压式的电压传感器以及PCB罗氏线圈式电流传感器,然后设计了以DSP为核心的电参数采集处理电路,采用DMA方式实现了三相电压、电流信号的同步采集存储,并采用基于TCP/IP协议的网络通信接口实现与上位机之间的高速数据传输,最后开发了基于多对话框的高压节点谐波参数分析管理软件,实现了高压节点电参数更直观、更具体、更形象的显示,并采用数据库技术实现了电参数数据的大容量存储,为油田企业提供了丰富的原始数据资源。本文设计的高压节点在线测试系统经系统标定测试以及现场实验表明具有较高的谐波分析计量精度,为油田企业今后的安全生产、节能降耗等具有重要意义。
【图文】：

插值算法相位测量不够准确的问题，研究全相位 FFT 算法在相 算法存在的问题混叠问题奎斯特采样定理，在进行信号频谱分析时，采样频率需要大于等得到信号的完整频谱，否则会出现频谱混叠问题。但是在电力系虑采样频率还不够，因为电力系统中的信号一般包含多种频率分谐波分量，还有一些无需分析的高频干扰或噪声，所以一般在信，将不需要的频率成分滤掉。然而模拟滤波器不可能具备完全理过滤波后，通带以外的频率分量不可能完全消除，所以在频谱中低频成分上，产生混叠现象[28]。效应问题

中国石油大学（华东）硕士学位论文kman 窗， 0时为矩形窗。由于贝塞尔函数计算比较复杂，Kais式：通带边缘频率p ，阻带边缘频率s ，阻带衰减sA ，则过渡带宽 2spf 器阶数：114.367.95 fANs ： 0210.5842(21)0.07886(21)21500.1102(8.7)500.4ssssssAAAAAA 几种窗函数在 N=100 时的时域波形如图 3-2 所示，，频率响应特性如图
【学位授予单位】：中国石油大学(华东)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE43;TP274

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本文编号：2550304