交流电量同步采集技术及其算法研究进展
智能变电站采样数据同步原理及测试方法
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智能变电站采样数据同步原理及测试方法文章着重介绍了智能变电站中合并单元的采样数据同步的原理以及在变电站现场调试的基本方法,并就目前存在的一些问题进行了分析,提出了相应的改进措施。
标签:智能变电站;采样数据同步;测试方法1 同步问题的由来电力互感器是电力系统中为电能计量、继电保护及测控等装置提供电流、电压信号的重要设备。
在智能变电站中,继电保护等自动化设备的数据采集模块前移至合并单元,互感器一次设备电气量需要经前端模块采集再由合并单元处理,由于各间隔互感器的采集处理环节相互独立,没有统一协调,且一、二次电气量的传变附加了延时环节,导致各间隔互感器的二次数据不具有同时性,无法直接用于保护装置计算。
所以智能变电站分散数据采样的数据同步是一个共性问题,所有跨间隔数据都存在这个问题,必须找到一个有效的方法解决数据采样同步问题。
2 同步问题解决方案针对合并单元推广应用过程中遇到的数据同步问题,目前解决数据同步问题的方法主要有两种:插值重采样同步、基于外部时钟同步方式同步。
第一种解决方法的思路是放弃合并单元的协调采样,不依赖外部时钟,而严格要求其等间隔脉冲采样以及精确的传变延时,继电保护设备根据传变延时补偿和插值计算在同一时刻进行重采样,保证了各电子式互感器采样值的同步性。
插值重采样算法目前比较成熟,其误差主要来自算法的影响。
第二种解决方法的思路是放弃对处理环节延时精确性的限制,采用统一时钟协调各互感器的采样脉冲,全部互感器在同一时刻采集数据并对数据标定,带有同一标号的各互感器二次数据,同样实现了数据同步性。
该方式需要铺设独立的对时链路,容易受外部干扰和衰耗的影响。
3 现场测试方法目前,智能变电站现场调试的主要方法是通过二次模拟采样输出设备在合并单元输入多组模拟采样,然后在保护测控等装置检查采样的幅值、相角与所加采样是否相同。
3.1 单间隔电压与电流数据同步的现场测试对于单个间隔,如:单个线路、分段间隔,变压器某一侧等,可以通过实验设备在合并单元的二次输入端同时输入电压与电流采样,然后在保护或测控等装置上查看显示的幅值、相角与所加采样是否相同,如果角度不同,则说明数据采样没有同步,如果同步的话,必然没有相角的偏差。
变电站电量采集系统方案研究
![变电站电量采集系统方案研究](https://img.taocdn.com/s3/m/c1df33aa9f3143323968011ca300a6c30d22f15b.png)
变电站电量采集系统方案研究一、项目背景随着我国经济的快速发展,电力需求不断攀升,变电站作为电力系统的重要组成部分,其运行状态对于整个电力系统的稳定运行至关重要。
为了实时掌握变电站的电量数据,提高电力系统的运行效率,我们提出了变电站电量采集系统方案。
二、系统目标1.实时采集变电站的电量数据,为电力系统调度提供准确依据。
2.实现电量数据的远程传输,方便监控和管理。
3.提高电力系统的运行效率,降低运行成本。
4.为电力系统的扩容、升级提供数据支持。
三、系统架构1.采集终端:负责实时采集变电站的电量数据,包括电压、电流、功率等。
2.传输网络:将采集终端的数据传输至数据处理中心,可采用有线或无线方式。
3.数据处理中心:对接收到的电量数据进行处理、分析,各种报表和图表。
4.监控平台:展示电量数据,提供实时监控、历史查询、报表输出等功能。
四、关键技术1.采集终端技术:采用高精度传感器,确保数据采集的准确性和稳定性。
2.传输技术:根据变电站的实际情况,选择合适的传输方式,如光纤、无线通信等。
3.数据处理技术:利用大数据分析技术,对电量数据进行实时处理和分析。
4.监控技术:采用可视化技术,实现电量数据的实时监控和展示。
五、实施方案1.需求分析:与变电站运维人员沟通,了解其需求,明确电量采集系统的功能。
2.设备选型:根据需求分析,选择合适的采集终端、传输设备和数据处理设备。
3.系统设计:根据设备选型,设计电量采集系统的整体架构和关键技术。
4.系统开发:编写程序,实现电量采集、传输、处理和监控等功能。
5.系统部署:在变电站现场进行设备安装、调试,确保系统正常运行。
6.系统验收:验收电量采集系统的性能和功能,确保满足需求。
7.培训与维护:对运维人员进行培训,确保其能够熟练操作和维护电量采集系统。
六、项目风险与应对措施1.技术风险:采用新技术可能导致系统不稳定,需进行充分的技术调研和测试。
应对措施:与技术供应商紧密合作,确保系统的稳定性。
应用单片机实现交流电量参数的测量
![应用单片机实现交流电量参数的测量](https://img.taocdn.com/s3/m/2f47ea1fb7360b4c2e3f64b7.png)
东 北 林 业 大 学 学 报 JaAH:Y] a? :aH*DZYR* ?aHZR*H9 A:U[ZHRU*9
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应用单片机实现交流电量参数的测量
白雪峰 张 宇
( 东北林业大学, 哈尔滨, !"##$# )
摘 要 系统采用 %&’"! 单片机实现电力参数的交流采样, 通过液晶显示器显示频率、 相位差、 电压和电流的 实时值, 在过压 (#) 、 欠压 (#) 时进行报警, 并能定时打印电压, 电流、 频率及相位差值。实践证明, 采用交流采样 方法进行数据采集, 通过运算获得的电压、 电流有功功率、 功率因数等电力参数有很好的精确度和稳定性。 关键词 单片机; 交流采样; 频率跟踪; 电力监测 分类号 *+,-" !""#$%&’ ()* +, -./#%0. +1. *./234.5.&+ ,6 7#.8+4%8 9/4/5.+.42 : ./0 1234356 ,78/56 92 ( :;<=83/>= ?;<3>=<@ A50B C3<>0=@ ,D/<E05 !"##$# ,FG HG ’805/ ) I I J;2<5/K ;4 :;<=83/>= ?;<3>=<@ A50C3<>0=@G L (##" , MM (() G L !## N !#! *83 >@>=3O /P;Q=3P %&’"! R’+ =; /S803C3 /K=3<5/=056 C;K=/63 >/OQK3 ;4 3K3S=<0S Q/</O3=3<>G *83 4<3T235S@ ,Q8/>3 P0443<35S3 /5P <3/K =0O3 C/K23 ;4 C;K=/63 /5P S2<<35= S;2KP E3 P0>QK/@3P =8<;268 =83 K0T20P S<@>=/K P0>QK/@G U4 0= V/> (# Q3<B S35= 3WS3>>0C353>> ;< K/SX ;4 5;<O/K C;K=/63 ,/5 /K/<O V0KK E3 60C35G *83 >@>=3O S;2KP /K>; =@Q3 =83 C;K=/63 ,S2<<35= ,4<3B T235S@ /5P Q8/>3 P0443<35S3 <362K/<K@G U= 8/> Q<;C3P =8/= =83 3K3S=<0S Q/</O3=3<> >2S8 /> =83 /S=0C3 Q;V3< ;4 C;K=/63 /5P S2<<35= ,Q;V3< 4/S=;<> /5P >; ;5 V80S8 ;E=/053P E@ /K=3<5/=056 C;K=/63 >/OQK3 8/C3 / V;5P3<42K /SS2</S@ /5P >=/E0K0=@G ;.$ <,4=2 R’+ ;YK=3<5/=056 C;K=/63 >/OQK3 ;?<3T235S@ 4;KK;V056 ;ZK3S=<0S Q;V3< O;50=;<056 随着电力系统的快速发展, 电网容量的扩大, 其结构更 加 复杂, 实时监控、 调试的自动化显得尤为重要。而电力调度 自 动化系统中, 电力参数的测量是最基本的内容。 在实现自动化的 过 程 中, 关 键 的 环 节 是 数 据 采 集。 根 据 采集信号的不同, 分 成 直 流 采 样 和 交 流 采 样 两 种。 直 流 采 样 通常是把交流电压、 电流信号经过变送器转化为 # N " [ 的 直 流电压, 此方法软件设计简单, 对采样值只需做一次比例变 换 即可得到被测量的 数 值。 但 直 流 采 样 仍 有 局 限 性, 无法实现 实时信号的采集, 变送 器 的 精 度 和 稳 定 性 对 测 量 精 度 有 很 大 影响, 设计复杂等。交流采样是通过二次测得的电压、 电流 经 F* 变成计算机可 测 量 的 交 流 小 信 号, 然后再送 高精度的 ’* 、 入计算机进行处理。这种方法能够对被测量的瞬时值进行 采 样, 并采用软件编程 方 法 来 实 现 硬 件 的 功 能, 因 而 实 时 性 好, 相位失真小, 硬件的投资大幅降低。 式中: +’ 、 $ ’ 为同一时刻的电流、 电压采样值。 功率因数为: S;> " " , 。 !・ *
电力系统数据采集与处理技术研究
![电力系统数据采集与处理技术研究](https://img.taocdn.com/s3/m/c3919a4778563c1ec5da50e2524de518964bd326.png)
电力系统数据采集与处理技术研究概述随着电力系统的智能化发展,电力数据的采集与处理成为了电力行业的重要领域。
电力数据的采集与处理技术研究旨在提高电力系统的运行效率、优化电力资源的利用以及提高电力系统的安全性和可靠性。
本文将从三个方面分析电力系统数据采集与处理技术的研究进展:数据采集技术、数据处理技术以及数据应用技术。
一、数据采集技术数据采集技术是电力系统数据采集与处理的基础,主要包括数据源和数据采集设备两个方面。
1.数据源电力系统数据的源头主要来自于电力系统中的各种设备和传感器。
例如,发电机、变压器、开关设备、电表等都可以产生有用的电力数据。
此外,电力系统还可以通过无线传感器网络和物联网技术实现对电力数据的实时监测和采集。
2.数据采集设备数据采集设备是实现电力数据采集的关键技术。
传统的数据采集设备主要包括数据采集器、采集终端、通信设备等。
随着技术的发展,新型的数据采集设备如智能电表、智能变压器等也在逐渐应用于电力系统中。
二、数据处理技术数据处理技术是电力系统数据采集与处理的核心,主要包括数据清洗、数据存储、数据挖掘和数据分析等方面。
1.数据清洗由于电力数据的采集和传输过程中可能受到各种因素的干扰,导致数据产生错误或噪声。
因此,数据清洗是必不可少的一步,可以通过数据预处理、异常检测等方法对数据进行过滤和修正,提高数据的质量和可靠性。
2.数据存储电力系统数据量巨大,存储和管理这些数据成为一个挑战。
传统的数据库存储方式已经无法满足对大规模电力数据的存储和处理需求。
解决这个问题的一种方法是采用大数据存储技术,如分布式文件系统、NoSQL数据库等,能够实现对大规模电力数据的高效存储和管理。
3.数据挖掘数据挖掘技术通过对电力数据进行模式识别、关联规则挖掘、聚类分析等方法,可以从电力数据中提取出有用的信息和知识。
例如,可以通过数据挖掘技术对电力负荷进行预测,为电力系统运行提供决策支持。
4.数据分析数据分析技术对电力数据进行统计分析、时序分析、频域分析等,可以帮助电力系统运行人员了解电力系统的实时状况、发现潜在问题,并做出相应的控制策略。
交流采样技术在电站测试系统的研究与应用
![交流采样技术在电站测试系统的研究与应用](https://img.taocdn.com/s3/m/ce3c7ed0d15abe23482f4dc1.png)
(.C lg l tcl n frainE gnen , azo nvmt Tcnl y LnhuG nu705 ,C ia 1 oeeo e ra adI om t nie ig LnhuU i i o ehoo , azo as 300 hn ; l fE ci n o r e yf g
电站测试
关键词 :交流采样
[ 中图分类号 ]T 7 T 26 1 [ M ;P 0 . 文献标志码 ]A [ 文章编号]10 3 8 (0 10 0 3 0 00— 86 2 1 )4— 0 2— 3
Th s a c n p ia in o h o rPln e Re e r h a d Ap l t ft e P we a t c o
《 气自 化 21年第3卷第4 电 动 ) 1 3 0 期
电力 系统及其 自动化
P we y t m & Auo o r se S t ma in t o
交 流 采样 技 术 在 电站 测试 系统 的研 究与 应 用
孙 晓静 谭景文 孙 晓生 王兴贵 703 ) 3 0 0
T sig Sy t m s d o e t se Ba e n AC mpig Te h oo y n Sa l c n lg n
S nX aj g u io n i T nJ g e a i w n n S nX aseg Wa gX ng i u i hn o n igu
2 a z o o rS a i n &V h ceI si t L mi d C mp n ,L n h u G n u 7 0 5 .L n h u P we tt o e il n t u e i t o a y a z o a 3 0 0,C i a t e s hn ;
基于DSP的交流电量采样及其实现
![基于DSP的交流电量采样及其实现](https://img.taocdn.com/s3/m/69a3ba03de80d4d8d15a4ff1.png)
该所在国内外建有多处风机实验基地! 如日本北海道
和海上风力发电机组的目标!旨
北桧山自然能源研究所发展中心$ 沈阳桃仙农业生态园风
在为开发具有自主知识产权的
力发电应用示范基地!大鹿岛风力发电实验场!营口新能源
风力发电机设备!降低风力发电
示范基地! 辽宁营口仙人岛风电场! 辽宁金山康平风电场
设备造价!增强我国风力发电机
图 " 为采样流程图#
图 ! 采样流程图 首先对系统进行初始化设置% 随后进入
892:1 中断# 在此中断中%-/0 对已采样存入其 内的上一个周期里的 *% 路信号进行运算处理%并 将数据保存在双口 1+2 中# 分别计算各相的零 序分量%将其保存在双口 1+2 中# -/0 通过 +-6 进 行 采 样 % 当 +-6 第 一 路 数 据 转 换 完 毕 后 %使 -/0 发生 ;9<8* 中断%-/0 从 +- 转换器中 读 取 数据% 读完数据后通过 +-6 选通第二路信号%使 其进行采样%当 +- 转换完成后%-/0 发生 ;9<8* 中断%从 +- 中读取数据%如此循环%完成 *% 路信 号的采样%并保存在 -/0 中# -/0 对存入的数据 进行计算处理%最后存入双端口 1+2 中# % 监控系统的设计
图 # 交流电压采样调理电路
如图 # 所示% 电压采样调理和电流采样调理 有一些不同% 其差别是电压采样调理需要电网过 零捕获# 主电路的交流大电压经电压传感器变为 小电压信号%送入前端处理后%通过电压过零比较 器 32"#’ 变成方波信号# 方波信 号 经 过 反 相 器 4’56!’ 使方波变得较陡%这样提高了捕获精度# 将此信号送到 -/0 的捕捉中断输入口 6+0! 上% 以此时间点作为基准给定正弦波信号的时间起 点% 同时根据目前 072 的实际脉宽值与理论脉 宽值修正载波周期% 从而使并网系统的并网输出 电流与电压保持同频$同相# $ 软件设计与实现
6kv交流电机电量计算方法_解释说明以及概述
![6kv交流电机电量计算方法_解释说明以及概述](https://img.taocdn.com/s3/m/e229a2753868011ca300a6c30c2259010202f331.png)
6kv交流电机电量计算方法解释说明以及概述1. 引言1.1 概述在现代工业生产中,电量计算是一个非常重要的环节。
在6kv交流电机系统中,准确计算电量可以帮助企业进行能源管理和成本控制,进而提高生产效率和降低能耗成本。
因此,研究6kv交流电机电量计算方法具有重要的理论意义和实际应用价值。
1.2 文章结构本文将从以下几个方面对6kv交流电机电量计算方法进行探讨:基本原理、电量计算公式和影响因素。
接着解释说明方面,通过实例解析、计算过程步骤详解以及算法优化和改进思路来直观地展示和讲解相关内容。
最后,在结论与总结部分分别探讨提出计算方法的应用价值和局限性、未来发展方向以及总结给出建议。
1.3 目的本文旨在全面理解和介绍6kv交流电机电量计算方法,并深入剖析其背后的基本原理。
通过详细的解释说明部分,使读者能够清晰了解该计算方法的实例应用,同时提供了一些优化和改进思路以指导实际应用。
最终,结论与总结部分将帮助读者全面评估该计算方法的价值和局限性,并展望其未来的发展方向,给出相应的结论总结和建议。
2. 6kv交流电机电量计算方法2.1 基本原理在介绍6kv交流电机电量计算方法之前,我们先来了解一下基本原理。
6kv交流电机是一种常见的大型电动机,它通过将交流电转换为机械能来驱动各种设备和机械设施。
为了准确计算其消耗的电量,我们需要考虑以下几个因素:1. 输入功率(P_in):这是指电机所连接的供应系统提供给电机的功率。
2. 输出功率(P_out):这是指电机输出给被驱动设备的功率,也称为负载功率。
3. 功率损耗(P_loss):这是指整个系统中由于传输和转换过程引起的能量损失。
4. 运行时间(t):这是指6kv交流电机工作的时间长度。
通过综合考虑以上因素,我们可以使用特定的计算公式来对6kv交流电机的耗电量进行精确计算。
2.2 电量计算公式根据上述基本原理和相关参数,我们可以使用以下公式来计算6kv交流电机的消耗电量:总耗电量(E_total)= 输入功率(P_in)×运行时间(t)请注意,输入功率应包括电机本身的功率需求以及传输和转换过程中的功率损耗。
智能电网中的智能电表与数据采集技术研究
![智能电网中的智能电表与数据采集技术研究](https://img.taocdn.com/s3/m/7a2220240a1c59eef8c75fbfc77da26925c59606.png)
智能电网中的智能电表与数据采集技术研究一、引言随着能源需求的不断增长和节能减排的重要性日益凸显,智能电网的发展成为了未来能源领域的研究热点。
而智能电表作为智能电网中的重要组成部分,对于电能的计量和监控起着至关重要的作用。
本文将重点研究智能电表及其数据采集技术在智能电网中的应用。
二、智能电表的基本原理和功能智能电表是一种能够自动获取电能使用数据并实时显示和传输的计量设备。
它可以准确计量用户的用电量,并具备多种功能,包括电能监测、电能质量分析、远程抄表、负荷识别等。
智能电表的核心是其数据采集技术,下面将分析智能电表数据采集技术的研究进展。
三、智能电表数据采集技术的研究进展1. 无线通信技术无线通信技术是实现智能电表数据采集的关键技术之一。
其中,ZigBee、LoRa、NB-IoT等无线通信技术在智能电表中的应用较为广泛。
这些技术具备低功耗、长距离传输和可靠性强等特点,在智能电表数据采集中发挥着重要作用。
2. 多通道数据采集技术随着智能电网的发展和智能电表使用场景的增多,对于多通道数据采集技术的需求也越来越高。
多通道数据采集技术可以同时采集多个电参数,如电流、电压、功率因数等,从而提高数据采集的效率和准确性。
目前,多通道数据采集技术已经在智能电表中得到了广泛应用。
3. 数据处理与分析技术智能电表采集到的海量数据需要进行合理的处理和分析,以提取有价值的信息。
数据处理与分析技术可以通过算法和模型对数据进行优化和研究,帮助用户更好地了解电能使用情况,提高能源利用效率。
例如,可以通过数据分析,发现电能使用的峰谷时段,进而制定合理的用电策略,实现节能减排的目标。
四、智能电表与数据采集技术的应用现状目前,智能电表与数据采集技术已经在不同的领域得到了广泛应用。
在工业领域,智能电表可以用于对电能使用情况的监测和管理,帮助企业实现节能减排。
在城市建设中,智能电表可以用于对居民和公共机构的电能使用进行实时监控,提供数据支持给城市能源管理部门。
电力系统常用的交流采样方法比较-电力系统状态估计常用方法
![电力系统常用的交流采样方法比较-电力系统状态估计常用方法](https://img.taocdn.com/s3/m/a66d6fdff5335a8102d220fe.png)
电力系统常用的交流采样方法比较:电力系统状态估计常用方法摘要:随着电力系统的飞速发展,数据采集是电网容量实现自动化的最关键环节。
而交流采样在全国已经普遍使用,它时实性能好、电能的相位所产生的失真小、资金投入少、维护方便。
通过交流采样方法采集数据,获得的电流、电压、功率、功率因数等电力参数更加稳定和准确。
当今社会,计算机以及集成电路技术不断的发展,原有的交流进行采样的困难如计算方法的复杂、计算精度很难提高、要求对A/D的转换速度高等都一步一步的解决,所以交流采样逐渐的取代了原有的直流采样。
因此,对交流采中常见的算法,分析它多具有的特点,以便对其正确使用。
关键词:电力交流采样方法当今电力网的容量不断增高,结构形式也变得复杂,对电力系统进行监控、就凸现出调度职能的自动化就十分重要,并且对数据的采集是自动化实现的一个重要环节,尤其对数据的准确、迅速对系统中的模拟电量进行采集,到现在都是电力员工的工作重点。
1、交流采样法定义放法是按着一般的规律对被测信号值采样,再通过对数值的算法进而求的得被测量,交流采样和直流采样的区别在于用软件功能替换硬件功能。
能否用交流采样法主要决定两个条件:测量数值的准确度以及测量速度。
不同信号的进行采样,可以把它分成直流采样以及交流采样。
直流采样就通过交流中的电压以及信号中的电流转变成0~5V直流电压,这种做法的优点在于算法比较简单,便于进行滤波,但资金投入比较大,维护起来比较复杂,最终对信号无法采集,所以对于电力系统中应对其限制。
交流采样就是通过交流量转变为±5V或者是0~5V交流电压时对其进行采集,其优点在于时实性能好、电能的相位所产生的失真小、资金投入少、维护方便;他的缺点在于算法比较复杂,计算精度很难提高,从而要求A/D转换速度也比较高。
随着当今社会的微型计算机的技术不断发展,所以交流采样逐渐的取代了原有的直流采样。
2、交流采样的具体方法2.1同步采样同步采样方法是指通过对采样时间的间隔和交流信号的周期性以及在一段时间内对采样点数N满足的关系式为T=N·Ts。
频率同步跟踪技术在矿用电力设备电量参数采集中的应用
![频率同步跟踪技术在矿用电力设备电量参数采集中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/a8969f8eb9d528ea81c779e2.png)
定 的算法 计 算 出来 电量 的有 效 值。 目前 , 内外 国
已经提 出许 多 交 流采 样 的算 法 。本 文从 实 际 出发 , 在分析 交流 采样 技 术原 理 的基 础 上 , 主要 分析 如 何 通过频 率跟 踪 技术提 高 交流采 样 的精度 。
大学 电 力 与 动 力工 程 学 院 ,0 0 20
二 2O E 0 . 一7 O
1 5 一0 .0E 7 10 一0 .0E 7
5O 一0 . O 2 O 2 O O5 1 . 5 . . 5 3 x| m c
[ ] 王宗 培 , 兴根 . 3 李 增强 型步进 电动机齿层磁场 的向量位分 析模 型[ ] 电工技术学报 ,9 1 3 J. 19 ( )
作者简介: J 隶润生 (97 , 副教授。主要从事电气 自动化、 15 一)女, 电
工技术等方面 的研 究工作。 ( 收稿 日期 :0 7一 1—1 ; 20 O 7 责任 编辑 : 姚克 )
P T d : ) = ㈤ 爿 1 ㈤
式中:( 、 一电压 、 c ) 电流的瞬时值 ; 卜 交 流 电周期 。 将 上 式 离 散 化 , 一个周 期 内的 有 限个 采 样 电 用 压的数字量来替代一个周期内连续变化的电压函数 量, 即对一 个 周 期 内进 行 Ⅳ 点 采 样 , 电压 、 则 电流 、 功率的有效值便可以表示为 :
 ̄e u n y n i r v s h c lu a in c u a y f a ln d t q e c a d mp o e t e a c l t a c r c o s mp i g aa. Th r aiain f y h o o s r c i g o e e z to o s nc r n u ta k n l
电力系统常用交流采样方法对比评价
![电力系统常用交流采样方法对比评价](https://img.taocdn.com/s3/m/dcd7ddb2afaad1f34693daef5ef7ba0d4a736d31.png)
电力系统常用交流采样方法对比评价摘要:伴随着科学技术的不断发展和进步,要对电量进行计量就要利用数据采集机制,是实现自动化管理的根本,其中,交流采样能提升实时性和相位准确性,且整体采样处理工序的成本投资少,更加便于后期维护,具有一定的推广价值。
本文简要分析了电力系统内交流采样的过程,并对不同采样方法和对比展开了讨论,仅供参考。
关键词:电力系统;交流采样;方法;对比一、交流采样概述在电力系统不断发展的时代背景下,电力网容量在不断增加,相应的应用结构复杂程度也在加深,这就需要相关部门借助实时监控体系对自动化进行集中调度和处理,确保能准确且快速地完成采集系统中模拟电量的处理和收集。
需要注意的是,若是依据不同的采样信号进行分类,主要分为直流采样以及交流采样,前者就是将交流电压以及电流信号直接转变为0到5V的直流电压,然后借助相应的处理机制对电流数量予以采集分析,因为处理机制的算法较为简单,所以更加利于开展滤波工作。
但是,因为直流采样维护难度较大且不能完成实时信号采集,因此在电力系统中的应用受限。
后者则主要是将交流电量转变为±5V交流电压或者是0到5V交流电压,整体相位失真程度较小,维护便利,但是算法较为简单,在计算技术不断发展的情况下,其技术便捷化程度也有所提高,将逐步取代传统的直流采样[1]。
二、电力系统常用交流采样方法(一)正弦函数模型算法正弦函数模型算法中主要包括2点采样算法、半周期积分法、最大值算法以及单点算法,不同的算法的原理也有所差异。
1.半周期积分算法主要是基于正弦量在任意半个周期内绝对值进行的算法处理,因为绝对值本身是一个常数,因此,要结合数据窗长度和算法自身的滤波能力对相关数据进行处理,偶次高频分量正负半个周期内的相关积分也会形成抵消量,且奇次波不能完全抵消,但是相应的影响会随之降低。
具体算法如下:假设,能得出相应的关系式,若是将公式中的内容进行离散化处理,则能得出,在公式中可知N就是整个采样计算体系中的采样点数,将其进行对比分析后能得出。
电力信息采集与传输技术的研究
![电力信息采集与传输技术的研究](https://img.taocdn.com/s3/m/3afeb9e6294ac850ad02de80d4d8d15abe2300d0.png)
电力信息采集与传输技术的研究在现代社会中,电力已经成为人们生活中不可或缺的重要能源,而电力信息的准确采集和高效传输则是确保电力系统正常运行的关键。
本文将探讨电力信息采集与传输技术的研究,包括智能电力仪表、通信技术以及数据安全等方面。
一、智能电力仪表的发展与应用智能电力仪表是电力信息采集的基础设备,它可以实现电能计量、功率质量分析、远程抄表等功能。
近年来,随着信息技术的快速发展,智能电力仪表不断升级换代,从传统的机械式电能表发展到电子式电能表、远程智能电能表,进一步到现在的多功能智能电能表。
多功能智能电能表具备大容量存储、高速通信、智能分析等特点。
它可以实时采集和处理电能信息,并通过通信接口与其他设备进行数据交互。
例如,智能电能表可以将用电信息传输给电网调度中心,帮助决策者及时了解用电状况,实现对电网运行的监控与调控。
此外,智能电力仪表还可以帮助用户实现用电数据的分析与管理。
用户可以通过智能电力仪表获取到详细的用电信息,包括电能消耗、功率负荷以及负载的情况。
这些数据对于用户来说非常有价值,可以帮助他们了解用电习惯、优化用电行为,以实现能源的节约与效益。
二、电力信息的高效传输电力信息的高效传输对于电力系统的稳定运行至关重要。
这主要包括两个方面:一是电力信息的实时传输,二是电力信息的远程传输。
对于电力信息的实时传输,通信技术起到了关键作用。
目前,广泛应用于电力信息传输的通信技术主要有有线通信、无线通信、光纤通信等。
有线通信主要指电力线通信技术,采用该技术可以利用电力线实现数据的传输。
无线通信则是指通过无线信号进行信息传输,其中包括GSM、CDMA等通信技术。
另一方面,电力信息的远程传输也大大提高了电力监控与管理的效率。
由于电力系统涉及广泛且较为分散,通过远程传输,可以实现对电力系统的监控与控制。
例如,利用无线通信技术,可以在远程终端设备上实时监测电力系统的运行状态,同时对异常事件进行报警与处理,从而提高了电力系统的运行效率和安全性。
基于MK61的配网终端交流同步采集系统设计
![基于MK61的配网终端交流同步采集系统设计](https://img.taocdn.com/s3/m/57147908cc175527072208fd.png)
采集 ; 同时 为通信 网络提 供同步信号, 减少通信延 时对 数据分
析的影响。
Y ( n ) = a 木 x ( n ) + ( 卜a ) y ( n 一 1 ) 其中a = 滤波系数, x ( n ) = 本次 采样值 , y ( n — 1 ) 吐 次滤波输出值 , Y ( n ) = 本次滤波输 出值
了 信号调理, G P S N步时钟产生, 数采集精度高、 数据采集速度快、 数据存储
量大、 实时性好 等优 点 。
关键词 : 同步采集; 配电终端; M K 6 1
随着我 国电网综合 自动化 的不断发展 , 对 电网 自动化监测 E N 5 0 1 6 0 标准规定的6 K V 瞬态电压要求 , 芯片采用并行数据总线 系统 的要求不再满足于功能实现, 还要求保证远动数据 的实 时 连接。 性、 可靠性、正确性 。 传统的数据信号采 集系统采样精度低、 转 2 系统 软件 方案
1 系统硬 件方 案
系统硬件原理包括 交流信号采集 板、 M K 6 1 主控制板和6 P S
2 . 2 采样数据 处 理
M A X 1 1 0 4 6 将采样 的数据通 过D I d A 送 入 内存 , M K 6 1 对采样数
时钟 同步模块 放 置在一个机箱 中构成 自动化交流 同步采集 终 据进 行滤波处理 , 然后采用一定的算法对采样 数据进行分析,
・
设 计 分 析
基于MK 6 1 的配 网终端交流 同步采集系统设计
刘思 宇 ( 吉林电 子 信息职业技 术学院, 吉林 吉林 1 3 2 0 2 1 )
摘 要: 本文设计 了 一种  ̄ X F r e e s c a l e M K 6 1 -M 4 微 处理 器为核心 , 高精 f l j [ _ M A X 1 1 0 4 6  ̄模 数转 换器件 的配电终 端交流 同步采集 系统 。 详 细论 述
电力系统电能计量信息采集通讯技术分析
![电力系统电能计量信息采集通讯技术分析](https://img.taocdn.com/s3/m/67213e2a1fb91a37f111f18583d049649b660ef8.png)
电力系统电能计量信息采集通讯技术分析电能计量是指对电能进行准确测量和记录的过程,它是电力系统中非常重要的一环。
而电能计量信息的采集和传输则是电能计量的关键环节之一,它涉及到各种通讯技术的应用和选择。
本文将围绕电能计量信息采集通讯技术展开分析,同时探讨其在电力系统中的应用和发展趋势。
一、电能计量信息采集通讯技术的发展现状随着电力系统的智能化和信息化建设,电能计量信息采集通讯技术也得到了快速发展。
目前,主要的电能计量信息采集通讯技术包括有线通讯和无线通讯两种方式。
有线通讯技术是最早应用于电能计量信息采集中的一种通讯方式,它包括了基于电力线载波通讯和以太网通讯两种主要技术。
电力线载波通讯是通过利用电力线路传输信号来进行数据通讯,它的优势在于成本低、可靠性高,但受限于线路质量和长度,数据传输速率较低。
而以太网通讯则通过有线的以太网来进行数据通讯,其速率较高、稳定可靠,但需要铺设专用的通讯线路。
无线通讯技术是近年来快速发展起来的一种通讯方式,主要包括了无线传感器网络(WSN)、蜂窝通讯和卫星通讯等技术。
无线传感器网络是一种新型的通讯方式,它通过无线传感器节点来进行数据采集和传输,可以实现远距离、低功耗的数据通讯。
蜂窝通讯则是基于移动通讯网络进行数据传输,其优势在于覆盖范围广,但对通讯基站要求高。
而卫星通讯则是利用卫星进行数据传输,可以实现全球范围的数据通讯。
电能计量信息采集通讯技术在电力系统中有着广泛的应用,主要体现在以下几个方面:1. 电能计量数据采集:电能计量信息采集通讯技术在电力系统中主要用于对各类电能计量设备的数据进行采集和传输。
通过这些技术,可以实现对电能计量设备的远程抄表和监测,大大提高了工作效率和数据准确性。
2. 远程监控与管理:利用电能计量信息采集通讯技术,可以实现对电力系统各个环节的远程监控与管理。
可以通过无线传感器网络实时监测电能设备的运行情况,通过蜂窝通讯实现对电力系统的远程控制。
3. 数据传输与处理:电能计量信息采集通讯技术还可以实现对电能计量数据的传输和处理。
开展新一代用电信息采集2.0交流研讨
![开展新一代用电信息采集2.0交流研讨](https://img.taocdn.com/s3/m/29638cd1dbef5ef7ba0d4a7302768e9951e76e82.png)
开展新一代用电信息采集2.0交流研讨摘要:1.新一代用电信息采集2.0 的概述2.交流研讨的目的和意义3.交流研讨的主要内容4.新一代用电信息采集2.0 的发展前景正文:新一代用电信息采集2.0 的概述新一代用电信息采集2.0 是我国电力行业发展的重要方向,它是在原有的用电信息采集系统基础上,结合大数据、云计算、物联网等先进技术,对电力系统的数据采集、传输、处理、存储和应用等环节进行全面升级,以实现用电信息采集的自动化、智能化和精细化管理。
交流研讨的目的和意义为了推动新一代用电信息采集2.0 的发展,我国电力行业开展了一系列的交流研讨活动。
这些交流研讨活动的主要目的是探讨新一代用电信息采集2.0 的关键技术、应用模式和产业发展策略,以促进电力行业的技术创新和产业升级。
通过交流研讨,可以加深电力行业对新一代用电信息采集2.0 的理解和认识,提高电力行业的技术水平和管理水平,推动电力行业的可持续发展。
交流研讨的主要内容交流研讨的主要内容包括以下几个方面:(1)新一代用电信息采集2.0 的关键技术:包括数据采集技术、数据传输技术、数据处理技术、数据存储技术和数据应用技术等。
(2)新一代用电信息采集2.0 的应用模式:包括智能用电、智能调度、智能管理、智能服务等。
(3)新一代用电信息采集2.0 的产业发展策略:包括产业发展规划、产业政策、产业标准、产业合作等。
新一代用电信息采集2.0 的发展前景随着我国电力行业的快速发展,新一代用电信息采集2.0 的发展前景十分广阔。
首先,新一代用电信息采集2.0 可以提高电力系统的运行效率和安全性,降低电力系统的运行成本和风险。
其次,新一代用电信息采集2.0 可以促进电力行业的技术创新和产业升级,推动电力行业的可持续发展。
最后,新一代用电信息采集2.0 可以提高电力行业的服务质量和用户体验,满足社会对电力的需求。
交流采样原理实现和检定方法
![交流采样原理实现和检定方法](https://img.taocdn.com/s3/m/d0ded14d77232f60ddcca1d1.png)
交流采样原理实现和检定方法(培训教材)目录第一章概述 (1)第二章交流采样法 (1)第一节同步采样 (2)第二节准同步采样 (3)第三章微机交流采样算法原理和误差分析 (4)第一节算法原理和计算公式分析 (4)第二节采样频率对测量误差的影响 (8)第三节软件运算误差分析 (9)第四节利用微机交流采样技术消除三相无功功率测量中的不对称误差10 第四章远动终端RTU及检定 (16)第一节远动终端的功能 (17)第二节远动终端硬件及软件配置 (20)第三节遥测信息采集电路 (22)第四节交流采样测控单元硬件实现 (23)第五节 RTU检验方法简介 (23)第五章 RTU通讯规约与自动检定 (25)第一节通讯规约简介 (25)第二节 CTD循环工作方式与自动检定 (25)第三节 Polling工作方式与自动检定 (27)交流采样原理实现和检定方法第一章概述随着电力系统的快速发展,电网容量的扩大使其结构更加复杂,实时监控、调节的自动化显得尤为重要。
而在实现自动化的过程中,最关键的环节是数据采集。
采用交流采样方式的远动设备在全国电力调度系统已普遍采用,为加强对地区电网调度自动化系统交流采样测量装置的精度检验、设备运行维护、设备投运前验收等工作的科学化、规范化管理,确保远动采集数据准确、可靠,为地区经济服务,因此有必要对交流采样装置进行定期检定及维护。
根据采集信号的不同,可分直流采样和交流采样两种。
直流采样,顾名思义,采样对象为直流信号。
它是把交流电压、电流信号经过各种变送器转化为0~5V的直流电压或0~20mA直流电流,再由各种装置和仪表采集。
直流采样的好处是不经过采样装置处理的,所以采样周期和速度不受限制,无论是电流或电压采样,数据经过直流处理,其P、Q、cosΦ、kWh、kvarh的数据是经过电流和电压的采样计算而得到的,一般情况电流和电压经过采样量化后,经过一定的方法计算而得的。
对采样值只需作一次比例变换即可得到被测量的数值。
电能量数据实时采集的研究与实践
![电能量数据实时采集的研究与实践](https://img.taocdn.com/s3/m/71c0f00552d380eb62946dc7.png)
电能量数据实时采集的研究与实践【摘要】电能量数据如果能够实现实时采集,不仅能够减轻电力工作者的负担,同时还能提高电力企业的经济效益,这对用电用户以及电力企业来说都有积极作用。
此外,电能量数据实现实时采集,提高了为民服务的质量,从而提高了电力企业在用户心中的形象。
本文首先介绍了电能量数据实时采集的必要性;其次概述了电能量数据采集通道的解决方案;最后探讨了主站前置机的通道接入方案,仅供交流使用。
【关键词】电能量;数据实时采集;研究;实践有多种方法能够实现电能量数据的实时采集,比如专用通道的解决方法,这种方法实时性特别强,能够应用在对电能量数据采集要求特别高的场所,但是其成本过高;除此之外,还可以选择共用远动通道的方法,这种方法能够节约投资以及运行成本,完全可以尝试着使用。
1.电能量数据实时采集的必要性目前我国的电能量数据已经实现了实时采集,这是一场中国电力事业的变革,这场变革之后,我国电力部门的工作人员工作量大大减轻,但是其工作质量却大幅度提高,因此电能量的数据采集对电力企业来说,意义重大,电能量数据能够实现实时采集的却非常必要。
但是除此之外,其必要性还体现在如下几方面:首先,有利于缩短电费结算的时间,传统的电能量数据的结算需要人工抄表,存在误差暂且不说,其需要耗费大量的人力物力,其电费结算周期非常长,但是如果电能量实现数据实时采集之后,可以随时抄表记录,随时结算,十分方便,工作人员只要做好相应的操作工作即可;其次,有利于对电网进行集中控制,促进电网资源得到合理的优化配置,以使其供需得到平衡,这对用电用户以及电力产业来说都十分重要;最后,能够为用户提供更加优质的用电服务,电能量数据实现实时采集之后,用户可以上网查询自己的用电信息,也可以上网缴费十分方便。
2.电能量数据采集通道的解决方案2.1专用通道这种解决方案主要是专用通道和供电企业中厂站端中的采集装置进行衔接,进而完成电能量的数据采集工作。
该种解决方案最大优势就是实时性强,而且因其实时性高,因此能够在要求非常高的场合来使用。
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交流电量同步采集技术及其算法研究进展
摘要:电能是当今社会中最重要的能源之一。
电量的实时精确的采集与电网运行的稳定,以及用户用电的可靠性息息相关。
介绍现行的集中采集技术,根据信号模型的不同,分析各种交流采样算法的基本原理。
关键词:电量采集 gps dsp 算法
中图分类号:tm764 文献标识码:a 文章编号:1007-3973(2013)008-080-02
电能是一种使用最为广泛的能源。
随着社会化的发展,人民生活质量与科学技术的不断提高,社会的电气化程度愈来愈高,对电的需求量日益增加,电网运行的稳定性以,对电网的实时监控就显得非常重要。
电量采集系统是涉及面广泛、相对比较复杂并且能够影响到企业管理和电力市场经济运行情况的一个系统。
集电表、电量数据采集端、通信协议、厂站系统于一体,融合了操作系统技术、数据库技术、网络传输技术、软件应用技术等多项技术,能够实现采集和计算电量数据、统计和分析监测电损耗、对电能使用进行实时监控等功能的一个综合技术应用平台。
1 电量采集系统相关技术分析
1.1 基于gps的交流电量同步采集方法
目前电网中各种测控与保护装置普遍要求交流电量的同步实时
采集,这对于电力系统继电保护、故障判断、系统稳定的分析与控
制等都具有重要意义。
1.1.1 基于时间标签的交流电量同步采集
由于gps的接收部分具有实时同步性,因此,在测量系统内可以利用gps接收板发出的串口时间信息建立整个测量系统的实时时钟;在采样过程中获得采样点的值且由 dsp 对该采样点打上时间标签。
此采集法避免了在进行数据处理时利用傅立叶变换带来的误差;但是传输信息量大;且软件时钟可能产生较大的误差。
1.1.2 基于绝对时间的交流电量同步采集
利用dsp以及 gps 发出的同步秒脉冲来控制由高稳定晶振构成震荡电路产生一个稳定的采样频率采样频率,和采样启动时间,以此来保证各个采样装置在同一时间开始采样。
这种同步采集方法的缺点是始终按照一个固定的频率采样,对计算的结果带来一定的误差。
1.2 基于dsp的交流电量采集
dsp的应用是近年来发展迅猛的一项数字信号处理技术。
目前正向各个领域不断发展,不同的应用领域也有不同的dsp性能要求,同时市场上也有丰富的dsp芯片类型可以选择。
其中交流采集功能应用尤为突出,交流采集功能模块既需要快速的数字信号处理,又希望能有较强的fo处理能力,如果再集成合适的刀d,则更利于提高装置的性价比。
1.3 基于开放数据库连接技术的电量采集技术
由于开放数据库连接技术能够灵活地实现异构数据库数据的存
取,且可以获得较强的应用程序独立性,因此被广泛以用于电量采集过程中。
此方法的优点是减少了当系统需要变更服务器或要将数据库软硬件升级时,客户端的应用程序只需要的改变。
2 电量采集算法
2.1 直流采样法
直流采样是通过变送器采样经过整流后的直流量的一种方法。
直流采样法软件设计和计算都比较简便,且准确度较高。
缺点是需要的变送器多,造价比较高,占用体积也较大,无法实现实时信号采集,在实际操作中存在测量精度直接受整流电路的精度和稳定性的影响。
2.2 交流采样算法
交流采样技术是将被测电流、电压直接送入装有精密电流、电压互感器的数据采集装置,通过a/d转换和cpu计算得到电流、电压的有效值的一种方法。
交流采样技术可以用软件来实现电参量计算,减少变送器等硬件设备的投入,故具有造价较低,准确度也很好,具有较好的实时性等特点。
2.3 电力系统的信号数学模型
常见的电流、电压数学模型有:
3 交流采样测量算法
基于基频信号的交流采样测量算法除了常用的单点算法和最大值算法的两种,还有半周期积分法、两点采样法。
(1)单点算法可以同时得到电压、电流、有功功率、无功功率
等信号,对采样时刻没有要求。
缺点是信号要求高,对硬件要求复杂,需要硬件滤波。
(2)最大值算法,对输入信号的要求比较严格,其误差的大小与采样周期有关,采样周期越小,误差越小故基本上是通过硬件来实现的。
由于电网中导致信号变化的因素比较复杂,信号中含有的谐波比较多,一般不采用此方法。
(3)半周期积分算法在半周期内完成,响应速度较快。
半周期算法运算量很小,可以用非常简单的硬件实现。
半周期积分法有一定的滤除高频分量的能力。
缺点是半周期积分算法不能抑制直流分量。
(4)两点法简单快速,能在半周期内完成。
但是采用两点法,需要测量正弦信号的周期t。
而有滤波性能算法则包括均方根算法、多周期大间隔采样法、全波傅立叶算法、递推傅立叶算法、半波傅立叶算法,相对而言均方根算法能够顾及高次谐波的影响,并随采样点的增加,提高采样精度。
而全波傅立叶算法具有很强的滤波能力,但是响应速度较慢,适用于各种周期量的采集。
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