实时电能质量数据压缩在嵌入式系统中的实现（可复制）.pdf

摘要基于乃獵实时电能质量数据压缩嵌入式系统,较好地实现了电根据小波变换理论,结合电能质量检测数据的特点,选择基于小波变换系数的硬阈值法作为惺菅顾醯闹饕K惴ǎ渲秀兄怠⒉裳德省⒎纸獠闶意,系统运行速度、压缩比、重构信号失真度等指标均达到了实时数据压缩的要最后,文章就硬件和软件两方面分别提出了一些改进措施,可以作为本项目关键词:电能质量,数据压缩,小波变换,珹在电力系统中,电能质量扰动覆盖了很宽的频谱。较高的采样频率使得与电能质量扰动相关的监测数据规模在短时间内迅速增加,其庞大的数据容量给存储和传输都带来了很大的挑战,因而对监测数据进行有效、实时的压缩具有重要的实际意义。本文就各种电能质量事件及数据压缩技术进行了探讨,并设计了一套能质量数据的实时压缩。等参数可以为系统默认设置,也可以由用户通过峁┑募毯拖允酒教ㄗ定义设置,增加了灵活性和互动性。嵌入式系统中双姆止と缦拢篋负责电压、电流信号的采集、小波变换以及硬阈值压缩处理;蛑饕J迪旨盘、液晶以及以太网通讯等功能,充分发挥了咚俚氖荽砟芰虯强大的外设管理功能。双峁辜蚧讼低橙碛布杓朴氲魇怨ぷ鳎瓜低将来的软硬件升级变得更加灵活。双口峁┝擞行У闹俨没疲K獵的数据通信搭建了友好的桥梁。使用功能强大的对所设计的嵌入式系统进行了仿真测试,结果令人满求。本系统具有体积小、成本低、界面友好、人机交互方便、实时数据压缩质量好等特点。若在电力系统中进行推广使用,将为数据的测量、检测等带来很大的方便,具有明显的社会效益和经济效益。下一阶段的参考方案。浙江人学硕士学位论文
瞘,甌鷓..。.,,·鹊篋甅,,—..甀.,瑂,.,,,甀,
第滦髀电能质量问题与实时数据压缩的必要性电压不对称/三相不平衡度:电压的最大偏移与三相电压的平均值的比值超过规定的标准,主要由不对称负载引起。谐波:频率为电源基波频率整数倍的正弦电压或电流;由电力系统中和各次谐波分量之和。理想的电力系统是以恒定频率和正弦的波形、按规定的电压水平对用户供电的。在现代电力系统中,由于电力设备的非线性、电网负荷类型变化的随机性、调控手段的不完善以及运行误操作、外来干扰和各种故障等原因,在电网运行和用户用电过程中,出现了各种各样的电能质量的问题。目前电能质量并没有统一的定义,但大多数专家认为,电能质量的定义应理解为:导致用户电力设备不能正常工作的电压、电流或频率偏差,造成用电设备故障或误动作的任何电力问题都是电能质量问题【。好的电能质量对于保证电网安全、经济运行,保障工业产品质量和科学实验正常进行以及降低能耗等有重要的意义。因而,电能质量问题得到了普遍关注和深入研究。目前,电能质量的主要内容有以下方面【浚过电压:电压幅值高于额定电压,且持续时间大于9缪沟幅值范围为~.。欠电压:电压幅值低于额定电压,且持续时间大于G返缪沟装置和负载的非线性特性而引起的畸变的电压或电流,可分解为基波间谐波:非工频频率整数倍的谐波。间谐波往往由较大的电压波动或冲击性非线性负荷所引起。所有非线性的波动负荷,如电弧炉、电焊机、各种变频调速装置、同步串级调速装置及感应电动机等均为间谐浙江大学硕上学位论文
波源,电力载波信号也是一种间谐波。电压或电流有效值升至额定值的其中,.属于稳态电能质量问题;其余为暂态电能质量问题。可以看到,电能质量扰动覆盖了一个很宽的频谱。因此,为了检测到宽频带范围的扰动情况,的大量数据不但占用了很大的存储空间,存储成本急剧上升,而且严重影响了数据的传输速度。因此,电能质量的数据压缩变得非常急迫。如何进行有效的实时暂态谐波:频率为电源基波频率整数倍的正弦电压或电流,持续时间为周波~电压瞬升:%以上,持续时间为周波~5湫头滴..:电压或电流有效值降为额定值的%~%.,持续时间为周波~电压中断:断电的持续时间大于。这将致使一些用户生产停顿,造成重大的经济损失或产生严重的后果。主要原因是由于短时失电致使电压突然跌到零或接近零,后又重合闸动作成功,恢复相应的供电电压。彩甭龀澹涸谝欢ㄊ奔浼涓裟冢礁隽忍缪怪湓诩ǘ淌奔淠发生的一种突变现象或数量变化。瞬时脉冲可以是任意极性的单方向脉冲或是第一个峰值为任意极性的衰减振荡波。;闪变是人眼对照明异常产生的视觉感受,分为周期性和非周期性两种。缪骨泻郏又称电压缺口,是一种持续时间小于周波的周期性电压扰动。电压缺口主要是由电力电子装置换相时,换相电路瞬时短路造成的,与电压切痕有关的信号分量频率很高,采用常规的谐波分析仪很难测量到。电能质量监测装置一般需要采用较高的采样频率。这样,在监测过程中,记录到数据压缩具有重要的实际意义。浙江大学硕士学位论文
国内外电能质量压缩现状