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电力系统基波交流采样频率修正的“三点”算法
洪慧娜,李晓明
(武汉大学电气工程学院,武汉
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摘& 要:为减少电力系统中频率变化导致数据采集和测量的误差,一般采样同时要不断修正采样频率。在常用的硬、
软件频率测量或跟踪方法中,从软件方面提出了电力系统基波交流采样频率修正的“三点”算法。在对该算法进行了
数学推导、静态仿真、优缺点分析并介绍了奇异点和随机数据的舍弃后给出了工程中应用实例。分析表明,该算法可
提高电力系统基波电压和电流的测量精度,配合滤波器使用,能够满足实时性高的要求。
关键词:基波;频率测量;同步交流采样;“三点”算法;频率修正
中图分类号:
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@A 引A 言
随着计算机技术的发展,数字测量在电力计量、
配电自动化远方终端、继电保护和故障录波等电力自
动化装置中运用广泛。现在的数字测量系统中的数
据采集大都采用了交流采样技术,即直接利用系统
二次回路输入的电压和电流,由微处理器控制
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的采样频率进行模数转换,获得离散的采样数据,然
后计算出所需的电气量,从而实现各自所需的计量、
保护、记录以及控制等功能。一般采用的交流同步采
样技术指采样时间间隔 !
I
与被测交流信号周期 ! 及
一个周期内采样点数 " 间满足 ! \ "!
I
。同时同步
采样法需要保证采样截断区间正好等于被测连续信
号周期的整数倍。但在电力系统运行中,即使是正常
运行,频率也不固定,而是在
*# /U 附近波动。故如
果把采样频率都设置为额定频率(即工频 *# /U)的
整数倍,则不满足同步采样的条件,由此采集的数据
必会有一定偏差,计算的结果也会产生一定误差。要
精确测量这些参数,减少频率波动所致的测量误差,
就需自动改变采样频率来消除其影响
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。
BA 频率测量的两种方法
,Q ,& 硬件测频
常用的硬件测量方法有两种:
!
是由过零比较
器、方波形成电路和计数器构成,利用周期或频率测
量法实现测频的
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;
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是利用锁相倍频电路在线跟
踪系统频率
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。这两种方法虽然不需占用处理器
的时间,但都需增加硬件测频电路,且易受器件零点
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第 "% 卷 第 ,, 期
%##. 年& & ,, 月
高& 电& 压& 技& 术
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