分段插值同步算法在数字化变电站中的应用

提出一种分段插值同步算法来实现数字化变电站的过程层同步采样,以降低系统对硬件的要求,并提高系统的可靠性。针对插值同步算法进行了分段设计,根据数据的线性度情况分别采用一阶线性插值法或二次插值法;分析了各算法的最大采样值理论误差;提出了过程层采样插值同步的具体实现方法。最后通过现场插值同步精度试验验证了该算法具有较高的同步精度,符合IEC6044-8标准对0.2S级测量电子式互感器的要求。

基于插值同步预处理的Hilbert无功功率测量

针对电网信号频率波动情况下,非同步采样造成频谱泄漏,引起无功功率计算误差的问题,提出一种基于数据预处理的Hilbert无功功率计算方法。即首先使用改进Rife算法实时估计电网中的频率,然后利用插值运算进行数据同步化,最后使用Hilbert变换得到准确的无功功率。在对信号频率测量基础上,对于插值算法,经仿真对比研究,Hermite插值算法达到了比较理想的数据同步化效果。继而对基于Hilbert的无功功率测量方法进行分析,并构建了电弧炉负载仿真模型,作为无功源。仿真结果表明,在电网信号频率波动以及含谐波的情况下,相对于常规的无功功率计算方法,基于插值同步预处理的Hilbert法明显提高了无功功率计算的精度。

智能变电站采样数据高速插值同步方法与实现

在多端口、多通道、高数据采样率条件下,传统插值方法已经很难满足对采样值数据处理的实时性需求。提出了一种基于FPGA的采样数据高速插值同步方法,对于单个应用服务数据单元(Application Service Data Unit,ASDU),在完成报文接收与数据提取后,将时标信息与不同通道的采样值存储到不同的RAM块中且地址保持一致,根据延时信息计算获得插值区间,此时以相同地址同步读取所挑选通道的RAM块获得采样值数据,再引入拉格朗日插值计算获得插值点的采样计算值,待所有ASDU计算结束,完成一次插值同步过程。最后通过仿真对比,验证了所提插值方法的快速性。

数字化变电站IED采样数据同步插值的设计

针对数字化变电站二次智能电子设备(IED)采样数据源的多样性导致采样数据不同步及采样频率不一致的问题,从智能设备数据处理角度,对二次设备采样时序、数据同步插值等因素进行分析,提出解决二次IED数据采样不同步及采样频率不一致的方法,该方法增强了不同采样模式下智能设备整体采样数据的有效性。

智能变电站混合采样同步技术研究

智能变电站间隔层智能电子设备(Intelligent Electric Device,IED)在同时接入模采、直采、网采等混合采样数据源时,如何保护数据的同步性是一个亟待解决的问题。本文在对智能变电站各种采样方式及其传输延时进行分析后,提出了插值重采样同步法和外部时钟同步法两种可针对混合采样的同步方法,并对两种方法的优缺点进行了评价,有效地解决了智能变电站IED交流量混合采样时数据同步的技术问题。

基于插值算法的IED优化

目前,智能化变电站中存在不同厂家的IED设备,造成采样数据不同步以及采样触发机理不一致,本文对IED设备的采样数据的同步性、数据延时等关键因素进行分析,研究出解决IED设备数据采样不同步及采样延时不一致的有效解决方案,该方案提高了智能化变电站数据处理的有效性及可靠性。

干扰目标双站测向定位模型

针对干扰目标的空间定位问题,推导出一种双站测向定位的数学模型。提出了测向定位的插值同步计算问题,对水平等速直线飞行目标的航迹进行研究,分析了目标高低角和方位角的变化规律,采用一种有效的有理插值——倒一次插值,作为测向插值同步计算函数,使两雷达站送来的数据在时间上具有同一性,提高了定位精度,具有一定的工程应用价值。

光电式互感器的研究与设计

光电式互感器是数字化变电站过程层的关键设备。介绍了组成光电式互感器的采集器和合并器的主要功能和实现方法,提出了一种基于ARM微处理器和现场可编程门阵列FPGA的合并器实现方案。合理设计了采集器与合并器之间数据传输方式,利用拉格朗日插值处理采样值同步的方法能较好地满足光电式互感器的要求。

数字化电能计量算法综述

数字化电能计量算法不仅是数字化电能表内的相关算法,还包括合并单元内的相关算法;数字化电能计量的被测对象因要遵从IEC61850通信规约,致使其采样率已被固定、采样数据之间时间不同步、采样数据传输中可能丢帧等。针对这些数字化电能计量算法研究所必须面对的问题,对当前应用于数字化电能计量系统的拉格朗日、埃特金等同步插值算法,点积和、牛顿-柯特斯积分等全电能计量算法,以及准同步、加窗插值傅里叶等电参量分析算法等进行了梳理和对比;盘点了数字化电能计量算法的最新研发进展;并探讨了研发数字化电能计量系统专用算法的必要性、可行性和努力方向。