電能質(zhì)量監(jiān)測記錄分析儀的采樣數(shù)據(jù)處理
發(fā)布人：管理員 發(fā)布時間：2020-5-14
�、倩倦娏繀�(shù)計算
系統(tǒng)對輸入的電壓電流信號進行同步采樣， 避免了不同步采樣引起的相位誤差。每周波采樣256點，即采樣頻率為12800Hz。為了實時監(jiān)測每一個周波，處理器必須在一個周波之內(nèi)完成電量的計算，保證出現(xiàn)電壓和電流突變時能啟動錄波，記錄故障前4個周波和故障后5個周波的數(shù)據(jù)。
電壓、電流有效值計算公式為
，式中，x[n]為電壓、電流離散采樣值數(shù)組；N=256為每周波采樣點數(shù)，下同。
有功功率計算公式為
，式中，u[n]為電壓采樣值數(shù)組；i[n]為電流采樣值 數(shù)組。無功功率計算方式分為跨相90°無功和自然 無功兩種方式，可通過系統(tǒng)參數(shù)選擇。其他基本 參數(shù)可通過以上參數(shù)計算得出，不再贅述。
�、陔娔苜|(zhì)量參數(shù)計算
諧波的測量在電能質(zhì)量分析中至關重要，在進行數(shù)字采樣頻譜分析時，由于電網(wǎng)頻率的波動，如果采用固定頻率采樣，就會造成非整周期采樣，引起頻譜泄漏。系統(tǒng)測量諧波范圍為1-63 次諧波，由高次諧波頻譜泄漏造成測量的誤差往往較小，而基波的頻譜泄漏對臨近的低次諧波影 響較大，因此本系統(tǒng)采用軟件頻率跟蹤技術，根據(jù)測得的頻率實時調(diào)整采樣周期以確保采樣周期的完整性，使得通過FFT計算的諧波精度達到國際B類要求。
為了區(qū)別暫態(tài)現(xiàn)象和諧波，每次測量結果可取3s內(nèi)的平均值。計算公式為
，式中，Uhk為3s內(nèi)第k次測得的h次諧波的均方根值；m≥6為3s內(nèi)取均勻間隔的測量次數(shù)。
電壓諧波含有率計算公式為
，式中，U1為基波電壓；Uh為第h次諧波電壓。
電壓總諧波畸變率為
，式中，H為諧波某特定階數(shù)，這里取63。
相應的電流參數(shù)以此類推，此外系統(tǒng)還可提供電流電壓波峰系數(shù)、電流K系數(shù)等參數(shù)作為電能質(zhì)量優(yōu)劣的參考。
3、電量記錄
系統(tǒng)能記錄測量到的基本電量參數(shù)，記錄的間隔固定為1s。系統(tǒng)不間斷的向鐵電存儲器寫入記錄的數(shù)據(jù)(斷電后在上電初始化時將數(shù)據(jù)補足)，當數(shù)據(jù)量達到4kB字節(jié)時再以文件形式寫入NAND FLASH，若NAND FLASH存儲空間已經(jīng)寫滿，將寫入外部存儲器SD卡，若SD卡未檢測到，將循環(huán)覆蓋NAND FLASH空間。
