九點(diǎn)變換改進(jìn)FFT的介質(zhì)損耗角測(cè)量算法研究.pdf

1、隨著電力系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展，各種高電壓、大型電容型絕緣設(shè)備的應(yīng)用日益增多，電容型絕緣設(shè)備的安全運(yùn)行對(duì)于電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行起著舉足輕重的作用。介質(zhì)損耗角的正切值是反映電容型設(shè)備絕緣老化程度的一項(xiàng)重要指標(biāo)，傳統(tǒng)的電容型絕緣設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)需要在停電狀態(tài)下進(jìn)行，而停電檢測(cè)存在實(shí)時(shí)性不足、故障反映不夠靈敏和難以發(fā)現(xiàn)早期絕緣問題等缺點(diǎn)。因此，絕緣在線監(jiān)測(cè)技術(shù)成為電容型設(shè)備檢測(cè)的研究熱點(diǎn)。容性設(shè)備介損角的測(cè)量在基于高電壓、微電流、小信號(hào)、多重干擾的條件

2、下進(jìn)行，這些因素影響了介損角測(cè)量的準(zhǔn)確度。因此，研究高精度介損角測(cè)量改進(jìn)算法具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際意義。
　　 本文首先介紹造成電容型設(shè)備絕緣老化變質(zhì)的各種因素與介損角測(cè)量的等效電路，通過對(duì)比國內(nèi)外文獻(xiàn)中的各種基于硬件及軟件算法實(shí)現(xiàn)介損角測(cè)量方法的優(yōu)劣，深入分析了絕緣介損測(cè)量的原理和影響測(cè)量結(jié)果的各種因素。快速傅里葉變換(Fast Fourier Transform，F(xiàn)FT)易于嵌入式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，是介損角在線測(cè)量的有效實(shí)現(xiàn)手段，

3、因此文中介紹了FFT的時(shí)頻計(jì)算的兩種方式，以及時(shí)域基2FFT的運(yùn)算規(guī)律和編程思想。
　　 其次，本文詳細(xì)分析了離散傅里葉變換實(shí)際應(yīng)用中存在的問題并提出了可行性解決方案。在非同步采樣條件下，分析了頻譜泄漏和柵欄效應(yīng)對(duì)信號(hào)分析造成的影響。針對(duì)傳統(tǒng)FFT算法的不足，本文提出了基于九點(diǎn)變換改進(jìn)FFT的介損角測(cè)量方法，通過對(duì)九點(diǎn)變換改善了不同信號(hào)頻譜間的相互泄漏，加強(qiáng)了有用頻點(diǎn)的信息，繼而通過插值運(yùn)算求取電壓和電流信號(hào)與介損角運(yùn)算相關(guān)的參

4、數(shù)。各種仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與加Hanning窗FFT算法和Blackman-Harris窗FFT算法相比，本文算法在獲取較高精確度的同時(shí)，減小了測(cè)量誤差，具有一定的優(yōu)越性。
　　 然后，本文提出了基于九點(diǎn)變換改進(jìn)FFT算法的介損角在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，包括功能分析、芯片選型、硬件和軟件設(shè)計(jì)框圖等。其中，硬件設(shè)計(jì)部分采用AD7862實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集，采用ADSP-BF533進(jìn)行算法運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理。
　　 最后總結(jié)了本文的創(chuàng)新