非整周期采樣下電功率測(cè)量的誤差分析

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1、!""#$%%%&%%’(清華大學(xué)學(xué)報(bào)-自然科學(xué)版.*%%>年第(>卷第?期(,($)#$$&***+,#/012345678329-":2;0<:5.=*%%>=@ABC(>=#AC?$$D?&$$DD=$*%(非整周期采樣下電功率測(cè)量的誤差分析吳靜=趙偉-清華大學(xué)電機(jī)工程與應(yīng)用電子技術(shù)系=電力系統(tǒng)及大型發(fā)電設(shè)備安全控制和仿真國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室=北京$%%%E(.摘要F利用基于相關(guān)原理的智能儀器測(cè)量周期信號(hào)的各隨著微計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展=在交流電參數(shù)種電參數(shù)時(shí)!由于硬件條件的限制!非整周期采樣所致誤差的測(cè)量中出現(xiàn)了直接對(duì)交流信號(hào)進(jìn)行采樣,保持0模無(wú)法被完全消除"為了減小該誤差!提出一種

2、定量修正方法!2$3,數(shù)轉(zhuǎn)換-P1).和數(shù)字信號(hào)處理的交流采樣技術(shù)=以實(shí)現(xiàn)電功率的精密測(cè)量"該方法以含諧波的電氣信號(hào)功率其突出特點(diǎn)是能夠利用對(duì)被測(cè)信號(hào)的采樣數(shù)據(jù)=按測(cè)量為例!從時(shí)域平均功率定義出發(fā)!采用正弦函數(shù)的一階照電參數(shù)的定義式計(jì)算出被測(cè)信號(hào)的多種參數(shù)=例#$%&’(展開(kāi)!推導(dǎo)出因非整周期采樣造成的測(cè)量誤差的解析如功率0有效值0平均值0相位差等G由于這些電參數(shù)表達(dá)式和相應(yīng)的修正公式"實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明)恰當(dāng)?shù)剡x擇采樣的定義式在形式上可視為兩個(gè)交流電信號(hào)的互相關(guān)頻率和采樣周期數(shù)以減小信號(hào)周期偏差!且控制初始采樣時(shí)函數(shù)0自相關(guān)函數(shù)或它們的比在初始時(shí)刻的值=因刻!使電壓和電流初始采樣值的乘積

3、接近于所測(cè)電功率的大而=相應(yīng)的智能型測(cè)量?jī)x器儀表的構(gòu)建原理=本質(zhì)上小!這些均可在很大程度上降低測(cè)量誤差"主要是時(shí)域的相關(guān)函數(shù)積分法G由于測(cè)量低頻信號(hào)關(guān)鍵詞F功率測(cè)量*非整周期采樣*誤差分析*相關(guān)原理的參數(shù)時(shí)=相關(guān)函數(shù)積分法具有很強(qiáng)的噪聲抑制能中圖分類(lèi)號(hào)F0OD++C+文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼FP力0抗干擾能力和響應(yīng)速度快等特點(diǎn)=故該方法在電文章編號(hào)F$%%%&%%’(-*%%>.%?&$$D?&%+氣工程領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用G基于相關(guān)函數(shù)積分法的智能儀器儀表的誤差來(lái)QRRSRTUTVWXYXZSR[V[]RYTV^S_[R源較多=文2*(3分析了利用該方法測(cè)量相位差0信‘[TXaR[‘[U]X_

4、Y]bUSUcYU][d[Rc^[RYSe號(hào)功率時(shí)=由P1)量化0噪聲干擾0有限采樣樣本XT‘^VYUd數(shù)等引起的誤差=其研究結(jié)果表明=誤差的大小與采樣樣本數(shù)0信噪比和P1)的位數(shù)等均有關(guān)G除此以fghijk=lmnofpi外=非整周期采樣也是一種主要的誤差源G從理論上-q]T][r[WsTtSRT]SRWSZq[aRY]WuSU]RSVTUeqY‘a(chǎn)VT]YSU講=只要預(yù)先精確測(cè)出電網(wǎng)的頻率=就有可能做到整SZvS_[RqWX][‘XTUesTRd[qTV[w[U[RT]YSUQxaY^‘[U]X=y[^TR]‘[U]SZQV[]RYTVQUdYU[[RYUd=zXYUdb

5、aT{UY

6、[RXY]W=周期采樣G但電網(wǎng)的實(shí)際頻率可能會(huì)偏離額定工頻=}[Y~YUd!"""#$=ubYUT.且會(huì)隨著負(fù)荷的變化在一個(gè)很小的范圍內(nèi)波動(dòng)=再%tX]RT]F&5<3I<716’234M5<

7、電參數(shù)測(cè)量誤差2’E3

8、23M5