電網(wǎng)數(shù)據(jù)同步采集與壓縮算法的研究.pdf

1、電力系統(tǒng)中，電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確采集是電網(wǎng)正常工作的前提，只有準(zhǔn)確的獲取電網(wǎng)的信息才能判斷電網(wǎng)的工作狀態(tài)。眾多二次設(shè)備如故障錄波器、電能質(zhì)量檢測(cè)裝置等也都需要穩(wěn)定流暢的電網(wǎng)數(shù)據(jù)才能正常工作。較之異步采集，同步采集可以有效的減少采集誤差，并且對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)分析也具有優(yōu)勢(shì)。本文根據(jù)電力系統(tǒng)的需要設(shè)計(jì)了一種高精度、通用性好、便攜式的電網(wǎng)數(shù)據(jù)同步采集系統(tǒng)。
　　本文設(shè)計(jì)的電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)思想，分為采集模塊與數(shù)據(jù)處理模塊。

2、首先介紹采集模塊與數(shù)據(jù)處理模塊的總體設(shè)計(jì)框架，然后分別對(duì)兩個(gè)模塊具體的功能電路進(jìn)行闡述。
　　本文采用卡爾曼濾波器對(duì)電網(wǎng)頻率進(jìn)行估計(jì)，構(gòu)建了三種卡爾曼濾波器模型——三相模型、單相模型、三點(diǎn)式模型，通過仿真實(shí)驗(yàn)，選擇三點(diǎn)式卡爾曼濾波器模型為最優(yōu)模型。為了濾除諧波對(duì)卡爾曼濾波器的影響及減小計(jì)算量，在卡爾曼濾波器之前增加了一個(gè)IIR濾波器，最終形成了電網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)入IIR濾波器濾除諧波，再進(jìn)入三點(diǎn)式卡爾曼濾波器估計(jì)電網(wǎng)頻率的流程。在仿真驗(yàn)證

3、了這一流程的可行性后，文中給出了該流程在電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)上的設(shè)計(jì)過程，介紹了采集、頻率估計(jì)及數(shù)據(jù)傳輸存儲(chǔ)的子程序的設(shè)計(jì)。根據(jù)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)板上資源有限的特點(diǎn)對(duì)程序進(jìn)行了優(yōu)化，確保頻率估計(jì)的實(shí)時(shí)性，并接入電網(wǎng)進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　最后，本文運(yùn)用小波變換對(duì)電網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行了有損壓縮，介紹了小波變換在數(shù)據(jù)壓縮中的應(yīng)用，仿真證實(shí)了二維小波壓縮比一維小波壓縮效果要好，并對(duì)電網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行了二維小波壓縮，給出了實(shí)測(cè)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采用小波壓縮的壓縮比與失真率及