微机电量变送器电参量同步采样与准同步采样测量误差仿真分析与研究.pdf

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3、”弭。《电气自动化}2Ol1年第33卷第1期测量与检测技术Measurement＆DetectingTechnics微机电量变送器电参量同步采样与准同步采样测量误差仿真分析与研究黄勇杨勇陈小卫(1．西北机电工程研究所，咸阳712099；2．四川省军区，成都；3．四川大学，成都)摘要：非同步采样测量计算误差在微机电量变送器电参量测量误差中占了主要成分，有必要采取有效措施减少该测量误差。对此，采用不同的采样方法对电路中的电压有效值及其有功功率进行仿真计算，以验证准同步采样测量算法在微机电量变送器电参量测量的有效性和消除非同步采样测量误差的必要性。关键词：误差准同步

4、采样仿真[中图分类号]TM930．1[文献标识码]A[文章编号]1000—3886(2011)01-0058-04TheSimulatingAnalysisandResearchoftheMeasuringErrorsofElectricaIParametersunderQuasi—synchronousSamplingandSynchronousSamplingHuangYongYangYongChenXiaowei。(1．NorthwestEngineeringInstituteo厂MechanicsAndElectricity，XianYangShanxi712099，China；

5、2．SichuanMilitaryRegion，ChengduSichuan，China；3．SiChuanUniversity，ChengduSichuan，China)Abstract：ThemeasuringerrorsofelectricalparametersundertheasynchronoussamplingismainpartsofthemeaspringeITOl~inelectricalquantitytransducers，SOitisessentialtotakeeffectivemeasurestoreduceitsmeasuringerrors．Forthi

6、sreason，itwasemphasizedtointerpretthebasicprincipleofthemeasuringalgorithmunderquasi—synchronoussamplinganditsdigitalprdcessingways．Aftermakingsimulationonthealgorithm，itprovedthatitcouldbeeffectivetoimprovethemeasuringprecisionoftheelectricalquantitytransducer．Keywords：errorquasi—synchronoussamp

7、lingsimulation0前言其主要缺点是计算量增加，但其优点表现得也很明显，主要表现为：一是测量计算精度得到极大提高；二是不需要同步采样非同步采样测量计算误差在电量变送器电参量测量计算中环节]。占了主要成分，有必要采取相应措施来消除非同步采样测量计算误差⋯。国内外许多学者对此提出了各种方法，可分为硬件实现1电参量计算和软件实现两种。硬件实现主要是通过锁相环电路来跟踪电参设u．(t)，i(t)分别为施加在同～端口的瞬时电压、电流，且量频率的变化，从而使采样电路的采样频率做相应的变化，使整“(t)=~-Ucost(1)个数值积分在0～2~r区问内积分，从而，理论上消除了电参量在i(t)

8、=,~／cos(COt一‘D)(2)频率偏移△时由于其数值积分在区间0～27+△内积分所产生其中U、，分别是电压、电流的有效值，为角频率，则由有效的非同步采样测量计算误差的影响，达到了同步采样_2；在软件值定义有：实现方面，目前主要有两种方法，一种是充分利用微处理器资源通过软件来实现锁相环电路的功能，即通过软件实现测频，跟踪=√㈩at(3)电参量频率的变化，从而使采样电路采样频率做相应的变化。但理想同步采样是不可能的，因此许多学者为了消除微l=(4)处理器定时器由于有限字长产生的截断误差导致的非同步采样有功率为(微机采样一般通过定时巾断实现)测量计算误差，提出了双速17’率同步采样等方法

9、来进一步提高测量计算精度J。另一种软件P寺“(t)i(t)dt(5)实现方法是清华大学戴先中学者于1984年提出的准同步采样测目前，对无功功率的定义有两种主流学派：一种是采用频域量方法，其基本思想是增加采样周期数，采用一种递推的方法，来分析法的Budeanu学派，其定义已写入ANSI／IEEE标准1459—消除电参量频率偏移所引起的测量误差即非同步采样测量误差，2000；另一种是采用时域方法分析的Fryz学派，被国际电工协会IEC推