基于小波尺度相关性的暂态数据降噪压缩方法

电力系统本身噪声及录波装置采样引入的噪声对电力系统信号数据压缩及故障信息提取造成不利影响。传统软硬阈值降噪法未考虑噪声本身特性,一方面,其降噪处理后难以分辨故障发生的起始时刻及持续时间,不利于故障检测;另一方面,软硬阈值降噪后将保留过多冗余系数且一些有用信息被滤除,不利于数据压缩。文中给出基于尺度内和尺度间的暂态数据降噪方法,在一个确定方差的未知区间内,将小波系数建模为独立具有零均值高斯随机变量,其方差由相关区间来确定且缓慢变化,利用邻域尺度内和尺度间小波系数之间的相关性,估计噪声方差以求得无噪声系数,提取故障信息时刻并降低噪声对故障辨析带来的不利影响,得到数据量极少的高频系数,有利于故障数据压缩。

电网高速数据采集系统板级同步开关噪声抑制研究

结合电网高速数据采集系统的特点,通过对同步开关噪声的分析,给出了板级降噪方案,利用SIwave仿真工具,研究了模数混合系统的平面分割方案,并设计分析了典型的电磁带隙结构。研究表明合理的器件布局和平面分割可有效抑制平面间的干扰,电磁带隙结构可有效抑制高频段同步开关噪声,并可通过调整单元格尺寸、数量、间距及板厚等来调整截止频率范围和隔离度。最后将系统级和板级噪声抑制措施应用到高速采集板卡,仿真结果满足电源完整性的需求,设计过程有利于初期发现和解决问题,增强系统稳定性,为电力系统监控装置提供坚实的基础。

大容量数据采集存储系统设计与实现

为解决现有数字示波器和数据存储记录仪对复杂系统覆盖性和可靠性测试不适用问题,设计了基于PCIe总线架构的大容量数据采集存储系统,保证多路高速测量时完整保留测试数据便于后续分析和回顾。给出了基于主控单元片上系统的硬件框架和PCIe总线存储架构设计,多种数据存储方式满足不同数据量的需求。设计了系统通信协议,HPS与FPGA之间的控制指令和交互方式。对数据存储流程中HPS获取采样数据过程,HPS将采样数据写入磁盘过程,以及数据写入磁盘的数据格式进行了设计。测试结果表明,系统硬件、软件设计方案可行,运行稳定,在相同采样速率和分辨率下能存储记录数据量远优于现有数字示波器和数据存储记录仪,目前已投入多款产品的研制和生产过程,取得良好测试效果。