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1、第21卷第6期辽宁工学院学报Vol.21No.62001年12月JOURNALOFLIAONINGINSTITUTEOFTECHNOLOGYDec.2001===================================================================文章编号:1005-1090(2001)06-0017-03电力参数数字化测量的常用算法研究刘春玲1,王咏2,田国红3(1.辽宁工学院信息科学与工程系,辽宁锦州121001;2.中国石油化工总公司锦州分公司,辽宁锦州121001;3.辽宁工学院机械与汽车工程系,辽宁锦州121001)摘要:介绍了交流采
2、样计算电力参数的几种算法,根据信号类型的不同,算法分为正弦模型算法和非正弦模型算法,并分析了各种算法的特点及适用范围,进而提出了采用复序列FFT特性以提高计算效率及其在计算机上实现的实数形式公式。关键词:数字化测量;交流采样;复序列;FFT中图分类号:TM744文献标识码:BStudyonCommonlyUsedAlgorithmsofDigitizedMeasurementofPowerParameters123LIUChun-ling,WANGYong,TIANGuo-hong(1.Dept.ofInformatics,LIT,Jinzhou121001,China;2.Jinzh
3、ouBranchofPetro-chemicalCompany,China,Jinzhou121001,China;3.Dept.ofMechanicalandAutomotiveEngineering,LIT,Jinzhou121001,China)Keywords:digitizedmeasurement;ACsampling;pluralsequence;FFTAbstract:SeveralalgorithmsofcomputingpowerparametersinACsamplingareintroducedinthispa-per,withfeaturesandapplic
4、ationsofeachbeinganalyzed.Arealformformulaapplyingpluralse-quenceFFTispresentedherebythatismorequickandmoreeasilyprogrammable.电力参数的准确、快速测量对于实现电网调度Urms=1/へ2um(1)自动化、保证电网安全与经济运行具有十分重要的此方法适宜输入信号为纯正弦周期信号情况。意义。电网中非线性设备的使用日益增多,所产生的1.2单点算法高次谐波电流大量注入电力线路中,使得电网电压、对三相线电压在某一时刻同时采样三点,设采电流波形发生畸变,同时,电网频率并不是固定
5、不变样值分别为u则各线电压的有效值为:1,u2,u3,的,而是在50Hz附近波动,传统的直流采样算法已222不能满足测量要求。目前,电力参数的测量普遍采用Urms=1/へ3へu1+u2+u3(2)交流采样的方法。此方法适用于三相对称正弦电路情况。1.3半周期积分法1正弦模型算法设对周期为T的被测电压信号在半个周期均匀采样N点,令:当信号为正弦周期函数模型时,可采用以下几TT种具体算法。设电压信号为:u(t)=umsinωt,电流的222Um2へ2UrmsA=∫u(t)dt=∫Umsinωtdt==计算公式类似电压公式。00ωω1.1最大值法(3)即通过采集每周波的最大值求有效值①收稿日
6、期:2001-04-06作者简介:刘春玲(1971-),女,辽宁锦州人,辽宁工学院讲师,在读硕士。18辽宁工学院学报(自然科学版)第21卷第6期若将式(3)积分离散化,可以求出:立叶级数系数。N-1T设对u(t)每周期均匀同步采样N点,得到序列A=ΣU(n)(4)2Nn=0u(n),对序列u(n)作离散傅立叶变换则由式(3)、(4)可得N-1N-11kn12πN-1U(k)=Σu(n)WN=Σu(n)cosknπNNNUn=0n=0rms=Σu(n)(5)2へ2N-1n=012π-jΣu(n)sinkn(13)NNn=02非正弦模型算法T2由于aku=u(t)coskωtdt通常情况下
7、,电力系统波形不是纯正弦波形,而T∫0T是叠加了高次谐波等成分,同时,当系统发生故障b2u(t)sinkωtdtku=T∫0时,又会叠加一些衰减的非周期成分,对于这样的复积分离散化后得杂对象,主要有以下几种常用算法。N-122π2.1积分和法aku=NΣu(n)cosNkn(14)n=0设对周期为T的电压、电流信号进行整周期均N-122π匀同步采样,每个周期采样N点,得到采样序列ubku=NΣu(n)sinNkn(15)n=0(n)、i(n),
