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基于Hilbert变换的选相合闸技术的研究
资料介绍
低压断路器属于保护类电器，其可靠性直接关系到电力系统和人们的用电安全。国内许多厂家生产的断路器在进行可靠性试验中经常出现误动和拒动现象，因此有必要对断路器瞬动校验进行深入研究。选相合闸可消除回路中的非周期分量，保证瞬动校验电流精度，防止误动和拒动的发生。基于此，本文针对基于Hilbert变换的选相合闸技术进行研究。
传统的选相合闸装置多是基于FFT方法计算选相合闸系数，通过对此方法深入分析，发现该算法对信号频率敏感，且频率分辨率计算和初相位计算两者呈现相互制约的关系，不利于求得精确合闸系数。因此提出了基于加窗Hilbert变换计算周期信号选相合闸参数的方法，通过在Matlab和单片机下编写Hilbert变换程序后，经过仿真测试对比，发现Hilbert变换较FFT算法，可以实现选相合闸参数的动态测量。经对信号进行加窗预处理后测试发现，该方法计算精度几乎不受电网信号频率、幅值波动的影响，选相合闸参数计算结果幅值平稳、精确，有利于提高计算的精度。
对于选相合闸装置的设计，首先阐述了选相合闸装置硬件设计流程，并对其主控电路以及外围电路进行了设计；软件采用模块化设计，对其中有关Hilbert算法的实现等关键问题进行了进一步说明。
选相合闸参数的测试效果分析表明，所提出的计算方法在频率波动时具有较高的测量精度；模拟负载实验表明所设计的选相合闸装置选相的整体执行效果好；与断路器瞬动校验设备配合进行瞬动校验测试也进一步说明该装置具有较高的选相精度。
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