基于鲁棒锁相环的谐波环境下电能计量方法

为解决电网谐波污染造成电能计量表计误差问题,提出了一种基于鲁棒锁相环的谐波环境下电能计量方法。分析了该锁相环的系统结构,并证明系统输出能收敛于外输入信号的基波瞬时幅值和瞬时相位,且它对于输入信号基本频率的小变化是鲁棒的。利用该锁相环能实时跟踪输入的基波分量和总的谐波分量,并能准确获得基波的频率/周期。在此基础上,结合积分平均功率法,可得到基波有功功率、总谐波有功功率,还能得到基波无功、电压总谐波畸变率、电流总谐波畸变率等指标。仿真结果证明该方法在谐波环境下电能计量具有较高的精度,总有功功率误差小于0.2%。

基于ARM+FPGA的电压监测仪现场校验装置设计与实现

针对电压监测仪因受器件老化及现场环境影响等导致测量准确度降低和现场校验困难等问题,提出了一种基于ARM+FPGA的电压监测仪现场校验设计方案。介绍了校验系统的校验原理及指标,并给出了校验系统的组成及设计原理框图;详细阐述了ARM+FPGA主控模块、幅值调整电路、滤波电路、功率放大电路和通信电路等硬件模块设计。考虑到日趋严重的电网谐波污染,引入鲁棒锁相环实现谐波电压检测以提高监测精度。给出校验系统的软件设计流程,并实现电压监测及误差校验等功能。在无谐波和有谐波环境下进行了系统准确度和长时间稳定度测试。实验结果表明,该校验装置能产生精度为0.05级的标准电压源,以满足校验和长时间工作稳定性要求,有效解决了电压监测仪现场校验难题。