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1 绪论1

1.1 数字化变电站的兴起与发展1

1.2 电能质量监测的意义3

1.3 合并单元的研究现状5

1.4 电能质量监测装置的研究现状7

1.4.1 固定式电能质量在线监测装置7

1.4.2 便携式多功能电能质量分析仪7

1.4.3 手持式谐波分析仪8

1.5 全自动检测系统的研究现状9

2 数字化变电站电能质量监测系统架构研究11

2.1 概述11

2.2 数字化变电站电能质量监测系统12

2.2.1 系统架构12

2.2.2 高采样频率电子式互感器12

2.2.3 数据采集卡13

2.2.4 合并单元14

2.2.5 数字式电能质量在线监测装置15

2.2.6 电能质量全自动检测系统16

2.3 本章小结16

3 数字式电能质量监测装置算法研究17

3.1 概述17

3.2 技术方案18

3.3 基于双谱线插值的谐波检测算法19

3.3.1 窗函数的选择20

3.3.2 采样序列的预处理23

3.3.3 加窗插值算法25

3.4 基于牛顿插值同步化采样序列的谐波检测算法28

3.4.1 低通IIR滤波器及基波周期计算方法29

3.4.2 牛顿插值算法29

3.5 仿真试验分析32

3.6 本章小结37

4 满足电能质量数据分析需求的110kV电子式互感器39

4.1 功能需求39

4.2 技术难点40

4.2.1 高采样频率数据采集卡40

4.2.2 激光供能方案41

4.3 技术方案42

4.3.1 硬件设计42

4.3.2 软件设计52

4.3.3 接口设计52

4.4 本章小结53

5 满足电能质量数据分析需求的10kV侧数据采集卡54

5.1 功能需求54

5.2 技术难点55

5.3 技术方案56

5.3.1 硬件设计56

5.3.2 软件设计57

5.3.3 接口设计57

5.4 本章小结60

6 满足电能质量分析需求的合并单元61

6.1 功能需求61

6.2 技术难点62

6.2.1 合并单元同步采样方法62

6.2.2 数据同步问题62

6.2.3 海量数据传输问题63

6.3 技术方案64

6.3.1 同步采样算法64

6.3.2 整体框架66

6.3.3 硬件设计69

6.3.4 软件设计71

6.3.5 接口设计73

6.4 本章小结73

7 数字式电能质量监测装置75

7.1 功能需求75

7.2 技术难点76

7.2.1 软件算法76

7.2.2 电路可靠性76

7.2.3 CPU处理能力及存储77

7.2.4 IEC 61850-9-2规约解码77

7.3 技术方案77

7.3.1 频率跟踪及频谱分析方法77

7.3.2 硬件设计79

7.3.3 软件设计79

7.4 本章小结81

8 电能质量在线监测装置全自动检测系统83

8.1 功能需求83

8.1.1 应用场景83

8.1.2 检测过程控制86

8.2 技术方案87

8.2.1 总体架构设计87

8.2.2 系统软件功能设计88

8.3 PQTS功能界面94

8.4 本章小结98

9 工程案例99

9.1 项目背景99

9.2 数字化变电站电能质量监测系统应用案例100

9.3 电能质量监测装置全自动检测系统应用案例102

参考文献104