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        行业知识

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        电能质量监测记录分析仪的采样数据处理
        发布人:管理员   发布时间:2020-5-14
          
          ①基本电量参数计算
          系统对输入的电压电流信号进行同步采样, 避免了不同步采样引起的相位误差。每周波采样256点,即采样频率为12800Hz。为了实时监测每一个周波,处理器必须在一个周波之内完成电量的计算,保证出现电压和电流突变时能启动录波,记录故障前4个周波和故障后5个周波的数据。
          电压、电流有效值计算公式为
          ,式中,x[n]为电压、电流离散采样值数组;N=256为每周波采样点数,下同。
          有功功率计算公式为
          ,式中,u[n]为电压采样值数组;i[n]为电流采样值 数组。无功功率计算方式分为跨相90°无功和自然 无功两种方式,可通过系统参数选择。其他基本 参数可通过以上参数计算得出,不再赘述。
          ②电能质量参数计算
          谐波的测量在电能质量分析中至关重要,在进行数字采样频谱分析时,由于电网频率的波动,如果采用固定频率采样,就会造成非整周期采样,引起频谱泄漏。系统测量谐波范围为1-63 次谐波,由高次谐波频谱泄漏造成测量的误差往往较小,而基波的频谱泄漏对临近的低次谐波影 响较大,因此本系统采用软件频率跟踪技术,根据测得的频率实时调整采样周期以确保采样周期的完整性,使得通过FFT计算的谐波精度达到国际B类要求。
          为了区别暂态现象和谐波,每次测量结果可取3s内的平均值。计算公式为
          ,式中,Uhk为3s内第k次测得的h次谐波的均方根值;m≥6为3s内取均匀间隔的测量次数。
          电压谐波含有率计算公式为
          ,式中,U1为基波电压;Uh为第h次谐波电压。
          电压总谐波畸变率为
          ,式中,H为谐波某特定阶数,这里取63。
          相应的电流参数以此类推,此外系统还可提供电流电压波峰系数、电流K系数等参数作为电能质量优劣的参考。
          3、电量记录
          系统能记录测量到的基本电量参数,记录的间隔固定为1s。系统不间断的向铁电存储器写入记录的数据(断电后在上电初始化时将数据补足),当数据量达到4kB字节时再以文件形式写入NAND FLASH,若NAND FLASH存储空间已经写满,将写入外部存储器SD卡,若SD卡未检测到,将循环覆盖NAND FLASH空间。
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