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電能質量監測記錄分析儀的采樣數據處理
發布人:管理員   發布時間:2020-5-14
  
 、倩倦娏繀涤嬎
  系統對輸入的電壓電流信號進行同步采樣, 避免了不同步采樣引起的相位誤差。每周波采樣256點,即采樣頻率為12800Hz。為了實時監測每一個周波,處理器必須在一個周波之內完成電量的計算,保證出現電壓和電流突變時能啟動錄波,記錄故障前4個周波和故障后5個周波的數據。
  電壓、電流有效值計算公式為
  ,式中,x[n]為電壓、電流離散采樣值數組;N=256為每周波采樣點數,下同。
  有功功率計算公式為
  ,式中,u[n]為電壓采樣值數組;i[n]為電流采樣值 數組。無功功率計算方式分為跨相90°無功和自然 無功兩種方式,可通過系統參數選擇。其他基本 參數可通過以上參數計算得出,不再贅述。
 、陔娔苜|量參數計算
  諧波的測量在電能質量分析中至關重要,在進行數字采樣頻譜分析時,由于電網頻率的波動,如果采用固定頻率采樣,就會造成非整周期采樣,引起頻譜泄漏。系統測量諧波范圍為1-63 次諧波,由高次諧波頻譜泄漏造成測量的誤差往往較小,而基波的頻譜泄漏對臨近的低次諧波影 響較大,因此本系統采用軟件頻率跟蹤技術,根據測得的頻率實時調整采樣周期以確保采樣周期的完整性,使得通過FFT計算的諧波精度達到國際B類要求。
  為了區別暫態現象和諧波,每次測量結果可取3s內的平均值。計算公式為
  ,式中,Uhk為3s內第k次測得的h次諧波的均方根值;m≥6為3s內取均勻間隔的測量次數。
  電壓諧波含有率計算公式為
  ,式中,U1為基波電壓;Uh為第h次諧波電壓。
  電壓總諧波畸變率為
  ,式中,H為諧波某特定階數,這里取63。
  相應的電流參數以此類推,此外系統還可提供電流電壓波峰系數、電流K系數等參數作為電能質量優劣的參考。
  3、電量記錄
  系統能記錄測量到的基本電量參數,記錄的間隔固定為1s。系統不間斷的向鐵電存儲器寫入記錄的數據(斷電后在上電初始化時將數據補足),當數據量達到4kB字節時再以文件形式寫入NAND FLASH,若NAND FLASH存儲空間已經寫滿,將寫入外部存儲器SD卡,若SD卡未檢測到,將循環覆蓋NAND FLASH空間。
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