一种频率变化时的电气信号参数测量方法及其装置研究
在电力系统中，不仅要求定期对发电机、变压器等大型电气设备进行试验、检修，而且需要采集电网中的各项电气参数，以实时监控电力系统的运行状况。然而，电力系统中电气信号的频率并不是维持恒定的50Hz，而是在50Hz上下波动。采用普通算法对频率变化的电气信号进行测量时，需要引入锁相环技术来确保测量的精确性，但是锁相环的应用，不仅增加了硬件成本，而且限制了硬件的通用性。
针对上述问题，在省去锁频锁相电路的前提条件下，论文在分析目前常用的12点傅氏算法应用条件的基础上，提出了一种频率变化时电气信号参数测量的傅氏算法，描述了根据采样值来测定信号频率的具体步骤和算法，并对12点傅氏算法和该算法进行了对比和分析。实践证明，针对频率变化的电气信号，论文提出的改进傅氏算法，在采样频率达到1600Hz以上时，即使使用近似三角形方法来处理信号过零点的计算，也可以保证设备的测量精度达到0.2级的精密仪器水平。
在此算法的基础上，论文研究和开发了一款可实现模拟量和数字量同步采样的电气参数测量装置，该装置主要用于就地多路信号的同步采集，无需对采样值打时标。首先给出了采样装置的总体设计方案，对主要电路模块的工作原理进行了分析和说明;其次研究了模拟量和数字量同步采样的基本方法，给出了具体的实现方案;最后为拓展应用范围和提高可用性，装置扩展了多路通信接口，提供了与上位机进行通讯的多种途径。
最后，论文在应用上给出了装置的典型应用场合。例如应用于发电机的同期并网装置中，可在线监测系统工作状态，记录同期过程的全部操作过程，用于分析和预防由于设备老化等问题引起的并网失败。同时，由于具有可选择的多种通信方式，采样装置在上位机的配合下，结合工业组态软件或其他面向对象编程环境，可有效地实现电气参数测量、故障录波、同期观察等功能，具有非常强的实际应用价值。
数据采集;频率变化;电气信号参数;测量装置
长沙理工大学
硕士
电力系统及其自动化
陈众
2013
中文
TN911.8;TM732
71
2013-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）