基于LabWindows／CVI的電壓閃變測量研究

式(4)中τ=300 ms。
在數(shù)字系統(tǒng)中實現(xiàn)上述濾波器需要將其數(shù)字化，通常有脈沖響應(yīng)不變法和雙線性變換法。本設(shè)計中采用雙線性變換法，利用MATLAB中的變換函數(shù)： [NUMd，DENd]=BILINEAR(NUM，DEN，F(xiàn)s)便可以實現(xiàn)。例如將35 Hz巴特沃斯低通濾波器由模擬濾波器轉(zhuǎn)換為數(shù)字濾波器的MATLAB程序為：

其中n和d分別為模擬濾波器傳遞函數(shù)的分子和分母系數(shù)，本設(shè)計采用的采樣頻率為3 200 Hz，運行后得到的Nd和Dd即是數(shù)字濾波器的分子分母系數(shù)。

3 IEC閃變儀軟硬件實現(xiàn)
電壓閃變測量模塊硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示，電網(wǎng)電壓經(jīng)過互感器板后將高電壓降為-5 V～+5 V之間的低電壓信號，然后送入采集卡進行AD轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量送入工控機進行分析計算，最終得到閃變值。

按照國標規(guī)定，計算短時閃變需要不問斷測量10分鐘，即600秒，由于濾波器的收斂需要一定時間，如圖3所示，所以本設(shè)計每計算一次短時閃變需進行不問斷測量650秒，在計算閃變值時丟棄掉前50秒數(shù)據(jù)，以保證濾波器此時已經(jīng)收斂到穩(wěn)態(tài)值。經(jīng)MATLAB仿真，上述所用濾波器在30秒時就已經(jīng)進入穩(wěn)態(tài)，為了保證計算的精確，本設(shè)計采用了50秒以后的數(shù)據(jù)。

閃變汁算時用到的濾波器實現(xiàn)時采用了LabWindows／CVI提供的濾波器函數(shù)IIRFiltering()，給出數(shù)字濾波器系統(tǒng)函數(shù)分子和分母多項式系數(shù)后，IIRFiltering()函數(shù)便可以對輸人數(shù)據(jù)進行IIR濾波。對數(shù)據(jù)進行處理的功能函數(shù)如下所示，此函數(shù)完成的功能是對采集的一包數(shù)據(jù)進行處理，處理后便可得到視感度曲線S(t)。本設(shè)計中采樣頻率為3 200 Hz，一包數(shù)據(jù)4個周波，所以每包數(shù)據(jù)中有256個數(shù)據(jù)。其中LPa、LPb為35 Hz低通濾波器系統(tǒng)函數(shù)的分子分母系數(shù)，LPx和LPy為濾波器收斂后的初始條件。

得到視感度曲線S(t)后，按照IEC推薦的方法，需要對其進行等周期采樣，分級計時，計算累積概率函數(shù)CPF，根據(jù)CPF最后得到短時間閃變值Pst及長時間閃變值Plt。Pst計算公式為：

按照IEC的規(guī)定，連續(xù)測量2個小時，得到6個短時間閃變值后便可以計算長時間閃變值Plt。