基于壓縮感知的智能電表設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多產(chǎn)生諧波的用電設(shè)備接入電網(wǎng)，而大量的諧波進(jìn)入電網(wǎng)會(huì)影響電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量。如何對(duì)電能質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行有效地分析和控制已經(jīng)引起國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。同時(shí)，智能電網(wǎng)的發(fā)展也對(duì)智能電表的功能運(yùn)用提出了更高的要求，以實(shí)現(xiàn)電能管理系統(tǒng)信息化、自動(dòng)化和互動(dòng)化。新型智能電表除了能完成傳統(tǒng)電表測(cè)量電量消耗的功能外，還能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電壓、電流、有功/無(wú)功功率等參數(shù)，分析電能質(zhì)量，并能檢測(cè)是否存在偷電行為。
　　 本文針

2、對(duì)下一代智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)和面臨的諸多問(wèn)題，深入討論了壓縮感知的基本原理，將壓縮感知理論和電能質(zhì)量信號(hào)處理結(jié)合，根據(jù)智能電網(wǎng)中電能質(zhì)量信號(hào)的稀疏性和相關(guān)性等信號(hào)特征，并提出并實(shí)現(xiàn)了基于壓縮感知理論分別適用于電壓、電流信號(hào)和功率信號(hào)的數(shù)據(jù)壓縮和還原算法。然后根據(jù)提出的電能質(zhì)量信號(hào)處理算法，結(jié)合智能電表系統(tǒng)平臺(tái)的信號(hào)處理過(guò)程，提出了一套全新的電能質(zhì)量采集，處理和傳輸方法。再按照新型智能電表的應(yīng)用需求，結(jié)合嵌入式系統(tǒng)和電能質(zhì)量信號(hào)采集方案，設(shè)

3、計(jì)了一套具有電能信號(hào)數(shù)據(jù)壓縮功能的智能電表監(jiān)控系統(tǒng)解決方案，并依此實(shí)現(xiàn)了一套完整的智能電表監(jiān)控原型系統(tǒng)。該原型系統(tǒng)在對(duì)電能質(zhì)量多種參數(shù)(電壓、電流、功率因數(shù)等)進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣過(guò)程中利用壓縮感知原理進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，基本解決了智能電表系統(tǒng)海量數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸?shù)膯?wèn)題。
　　 在該原型測(cè)試系統(tǒng)環(huán)境下，通過(guò)對(duì)不同用電情況下的電能信號(hào)處理性能進(jìn)行比較和分析，結(jié)果表明電能質(zhì)量信號(hào)在較高的壓縮比下，稀疏采樣性能指標(biāo)較好，能夠真實(shí)反映不同負(fù)載和變化情況下