Способ определения автокорреляционной функции электрического сигнала по его спектральной плотности мощности



Способ определения автокорреляционной функции электрического сигнала по его спектральной плотности мощности
Способ определения автокорреляционной функции электрического сигнала по его спектральной плотности мощности
Способ определения автокорреляционной функции электрического сигнала по его спектральной плотности мощности
Способ определения автокорреляционной функции электрического сигнала по его спектральной плотности мощности

 


Владельцы патента RU 2538438:

САМОЙЛЕНКО МАРИНА ВИТАЛЬЕВНА (RU)

Изобретение относится к способам определения автокорреляционной функции электрического сигнала. Контролируемый интервал временной переменной автокорреляционной функции, включающий автокорреляционную функцию, разбивают на малые элементы разрешения, присваивают элементам разрешения номера от -К до K, где K - число элементов разрешения на положительном и отрицательном участках оси временной переменной, для каждого элемента разрешения формируют весовую функцию wk(ω)=θe-jωkθ, где k - номер элемента разрешения, ω - круговая частота, j - комплексная единица, задают фиксированный набор частот, удобных для измерения на них спектральной плотности мощности, формируют весовую матрицу W из весовых функций на заданном наборе частот, измеряют значения спектральной плотности мощности на этих частотах и объединяют их в вектор измерений s , составляют уравнение измерений s = W r T + n , где r = [ ρ ( K θ ) ρ ( θ ) ρ ( 0 ) ρ ( θ ) ρ ( K θ ) ] T - вектор корреляций, ρ(kθ) - значение автокорреляционной функции анализируемого сигнала на элементе разрешения с номером k, n - вектор ошибок измерений спектральной плотности, определяют автокорреляционную функцию из уравнения измерений в форме оценки вектора корреляций. Технический результат заключается в расширении класса анализируемых сигналов на высокочастотные и сложные сигналы с быстроменяющейся спектральной плотностью, а также устранение искажения автокорреляционной функции из-за ограниченной полосы анализируемых частот измерителя спектральной плотности мощности.

 

Изобретение относится к области радиоэлектроники, а именно к способам определения автокорреляционной функции электрического сигнала.

В ряде случаев обработки электрических сигналов требуется знать автокорреляционную функцию сигнала: эта функция является вероятностной характеристикой сигнала, которая используется в задачах построения оптимальных и трансверсальных фильтров, по ней определяются длительность и мощность сигнала. Это говорит об актуальности решения задачи определения автокорреляционной функции электрического сигнала.

Часто информацией о сигнале, которую можно измерить, является его спектральная плотность мощности. Настоящее изобретение относится к способам определения автокорреляционной функции электрического сигнала по его спектральной плотности мощности.

Для стационарных сигналов автокорреляционная функция определяется как ρ ( τ ) = x(t)x(t + τ ) ¯ , где x(t) - анализируемый сигнал, надчеркивание обозначает усреднение. Согласно теореме Винера-Хинчина автокорреляционная функция стационарного сигнала ρ(τ) и его спектральная плотность мощности S(ω) связаны прямым и обратным преобразованиями Фурье:

S ( ω ) = e j ω τ ρ ( τ ) d τ , ( 1 )

ρ ( τ ) = 1 2 π e j ω τ S ( ω ) d ω , ( 2 )

где ω - круговая частота, τ - временная переменная автокорреляционной функции, представляющая собой временной сдвиг сигналов.

Соотношения (1) и (2) справедливы как для случайных стационарных, так и для детерминированных сигналов.

Согласно прототипу [1] автокорреляционную функцию стационарного сигнала определяют как обратное преобразование Фурье спектральной плотности мощности этого сигнала (2). В [1] приведены примеры нахождения автокорреляционной функции по аналитически записанной спектральной плотности.

На практике, однако, чаще всего спектральная плотность определяется не аналитически, а посредством измерений на дискретных частотах, входящих в полосу анализируемых частот измерителя спектра. В этом случае вместо интегрального преобразования Фурье используют [2] дискретное преобразование Фурье (ДПФ), в рассматриваемой задаче - обратное дискретное преобразование Фурье (ОДПФ).

Способ-прототип объединяет способ определения автокорреляционной функции как обратного преобразования Фурье спектральной плотности мощности и способ реализации этого преобразования по измеренным значениям спектральной плотности - ОДПФ.

Способ-прототип заключается в том, что измеряют дискретные значения спектральной плотности мощности анализируемого сигнала и по ним определяют автокорреляционную функцию этого сигнала с помощью ОДПФ.

Согласно прототипу автокорреляционная функция определяется интегральной суммой дискретных значений спектральной плотности мощности, которая получается при переходе от интегрального обратного преобразования Фурье (2) к ОДПФ:

ρ ( τ ) = 1 2 π m = M M e j ω Ω τ S ( m Ω ) , ( 3 )

где S(mΩ) - дискретное значение спектральной плотности мощности, Ω - шаг дискретизации по оси частот, m - номер шага дискретизации спектральной плотности мощности, М - число отсчетов влево и вправо от нулевого значения частоты.

Недостатки прототипа следующие.

1. При переходе от интеграла (2) к интегральной сумме (3) необходимо, в соответствии с теоремой Котельникова, обеспечить достаточно малый шаг дискретизации спектральной плотности мощности Ω для однозначного представления подынтегральной функции ejωτS(ω) ее выборочными значениями. Шаг этот определяется характером изменения спектральной плотности в зависимости от частоты. Ввиду ограниченной разрешающей способности измерителей спектров, при анализе высокочастотных и сложных сигналов, например ЛЧМ импульсов, определение автокорреляционной функции методом ОДПФ становится проблематичным. Это ограничивает класс сигналов, для которых возможно определить автокорреляционную функцию по ее спектральной плотности мощности.

2. При анализе широкополосных сигналов спектральная плотность имеет большую протяженность по оси частот. Однако измерители спектров обладают ограниченным интервалом анализируемых частот. Часть спектра, в действительности существующая, но не попавшая в этот интервал, воспринимается при выполнении ОДПФ как равная нулю. Это приводит к искажению определяемой методом ОДПФ автокорреляционной функции, поскольку каждое значение автокорреляционной функции, согласно (2) и (3), определяется всей совокупностью значений спектральной плотности. В результате того, что совокупность эта искажена из-за учета в правой части (3) лишь части значений спектральной плотности, автокорреляционная функция тоже искажается, в ней появляются ложные составляющие за пределами ее действительной протяженности. Это явление аналогично известному явлению просачивания мощности в соседние частотные области, проявляющемуся при оценивании спектральной плотности мощности по периодограмме [3].

Технической задачей данного изобретения является создание способа определения автокорреляционной функции электрического сигнала по его спектральной плотности мощности, который расширяет класс анализируемых сигналов на сложные и высокочастотные сигналы и устраняет искажение автокорреляционной функции вследствие ограниченности полосы анализируемых частот измерителя спектра.

Поставленная задача достигается тем, что в способе определения автокорреляционной функции электрического сигнала по его спектральной плотности мощности, который заключается в измерении дискретных значений спектральной плотности мощности анализируемого сигнала и определении по ним автокорреляционной функции этого сигнала, согласно изобретению контролируемый интервал - τmax÷τmax временной переменной автокорреляционной функции, включающий автокорреляционную функцию, разбивают на малые элементы разрешения, величина которых θ определяется требуемой точностью определения автокорреляционной функции, присваивают элементам разрешения номера -К, -(К-1), …, -1, 0, 1, …, (К-1), К, где К - число элементов разрешения на положительном и отрицательном участках оси временной переменной, для каждого элемента разрешения формируют весовую функцию wk(ω)=θe-jωkθ, где k - номер элемента разрешения, ω - круговая частота, j - комплексная единица, задают фиксированный набор частот ω1, ω2, …, ωN, удобных для измерения на них спектральной плотности мощности, формируют весовую матрицу

W = [ w K ( ω 1 ) w K ( ω 2 ) w K ( ω N ) w ( K 1 ) ( ω 1 ) w ( K 1 ) ( ω 2 ) w ( K 1 ) ( ω N ) w 0 ( ω 1 ) w 0 ( ω 2 ) w 0 ( ω N ) w K ( ω 1 ) w K ( ω 2 ) w K ( ω N ) ] ,

измеряют значения спектральной плотности мощности на заданных частотах S(ω1), S(ω2), …, S(ωN), где N - число измерений и объединяют в вектор измерений , где индекс Т обозначает транспонирование, составляют уравнение измерений s = W r T + n , где r = [ ρ ( K θ ) ρ ( θ ) ρ ( 0 ) ρ ( θ ) ρ ( K θ ) ] T - вектор корреляций, ρ(kθ) - значение автокорреляционной функции анализируемого сигнала на элементе разрешения с номером k, n - вектор ошибок измерений спектральной плотности, определяют автокорреляционную функцию из уравнения измерений в форме оценки вектора корреляций, компоненты которой представляют собой оценки автокорреляционной функции во всех элементах разрешения.

Поставленная задача решается за счет того, что автокорреляционная функция определяется не из обратного преобразования Фурье (2), а из прямого преобразования Фурье (1), в котором она входит в подынтегральное выражение. При переходе от интеграла в правой части (1) к интегральной сумме требуется, в соответствии с теоремой Котельникова, малый шаг дискретизации по временной переменной τ, а не по оси частот. При этом значения спектральной плотности могут определяться в произвольных точках оси частот, на промежуток между которыми не накладывается ограничение теоремы Котельникова, аналогично тому, как выражение (3) позволяет определить автокорреляционную функцию в любой точке временной оси.

Заявляемый способ позволяет определить автокорреляционную функцию на основе таких интегральных сумм.

Обоснование способа.

Будем решать задачу определения автокорреляционной функции ρ(τ) по измеренным значениям спектральной плотности мощности, основываясь на преобразовании Фурье (1):

S ( ω ) = e j ω τ ρ ( τ ) d τ .

Будем полагать, что автокорреляционная функция анализируемого сигнала лежит в контролируемом интервале - τmax÷τmax временной переменной автокорреляционной функции. Разобьем контролируемый интервал на малые элементы разрешения, величина которых θ определяется требуемой точностью определения автокорреляционной функции, и присвоим элементам разрешения номера - К, -(К-1), …, -1, 0, 1, …, (К-1), К, где К - число элементов разрешения на положительном и отрицательном участках оси временной переменной. С учетом изложенного перейдем от интеграла (1) к интегральной сумме

S ( ω ) = e j ω τ ρ ( τ ) d τ = τ max τ max e j ω τ ρ ( τ ) d τ = k = K K θ e j ω k θ ρ ( k θ ) , ( 4 )

где k - номер элемента разрешения.

Для каждого элемента разрешения сформируем весовую функцию

wk(ω)=θe-jωkθ

и с учетом этих функций перепишем (4) в виде

S ( ω ) = k = K K w k ( ω ) ρ ( k θ ) = w T ( ω ) r , ( 5 )

где - весовой вектор, r = [ ρ ( K θ ) ρ ( θ ) ρ ( 0 ) ρ ( θ ) ρ ( K θ ) ] T - вектор корреляций, ρ(kθ) - значение автокорреляционной функции анализируемого сигнала на элементе разрешения с номером k.

Зададим фиксированный набор частот ω1, ω2, …, ωN, удобных для измерения на них спектральной плотности мощности, и измерим на этих частотах спектральные плотности мощности S(ω1), S(ω2), …, S(ωN), например, с помощью высокодобротных резонаторов. Для всех N измеренных значений составим уравнения вида (5):

S ( ω 1 ) = w T ( ω 1 ) r = w 1 T r , S ( ω 2 ) = w T ( ω 2 ) r = w 2 T r , S ( ω N ) = w T ( ω N ) r = w N T r , ( 6 )

где введены обозначения для весовых векторов, соответствующих всем частотам, на которых проводятся измерения.

Из системы линейных уравнений (6) будем искать автокорреляционную функцию в форме дискретизированных по элементам разрешения значений, т.е. в виде вектора корреляций r .

Объединим измеренные значения спектральной плотности в вектор измерений

,

а из весовых векторов на всех частотах измерений сформируем весовую матрицу

W = [ w ( ω 1 ) w ( ω 2 ) w ( ω N ) ] = [ w K ( ω 1 ) w K ( ω 2 ) w K ( ω N ) w ( K 1 ) ( ω 1 ) w ( K 1 ) ( ω 2 ) w ( K 1 ) ( ω N ) w 0 ( ω 1 ) w 0 ( ω 2 ) w 0 ( ω N ) w K ( ω 1 ) w K ( ω 2 ) w K ( ω N ) ]

и запишем систему уравнений (6) в векторно-матричной форме

С учетом ошибок измерений спектральной плотности составим уравнение измерений, которое основано на векторно-матричном уравнении (7), в правую часть которого добавлен вектор ошибок измерений спектральной плотности n :

Из уравнения измерений (8) определим автокорреляционную функцию в форме оценки вектора корреляций r . Это можно сделать с помощью винеровского оценивания [4], согласно которому будем искать оценку в классе линейных оценок и запишем ее как

r = H s ( 9 )

где Н - матрица размером K×N, r - оценка вектора корреляций.

Приняв за критерий оценивания минимум среднего квадратического отклонения

η = ( r r ) T ( r r ) ¯ ,

найдем матрицу Hopt:

H opt = R rr w(w T R rr W + R nn ) -1  ,                (10)

где Rrr и Rnn - ковариационные матрицы соответственно искомой автокорреляционной функции и ошибок измерений.

Подставив (10) в (9), найдем искомую оценку вектора корреляций

При пренебрежимых ошибках измерений или в отсутствие вероятностных характеристик автокорреляционной функции и ошибок измерений оценить вектор корреляций можно методом псевдообращения [5]:

r = ( W T ) + s , ( 12 )

где индекс + обозначает псевдообращение.

Оценка вектора корреляций, полученная согласно (11) или (12), представляет собой вектор

r = [ ρ ( K θ ) ρ ( θ ) ρ ( 0 ) ρ ( θ ) ρ ( K θ ) ] T , ( 13 )

где ρ ( K θ ) - оценка значения автокорреляционной функции на элементе разрешения с номером k.

Таким образом, получена оценка вектора корреляций, компоненты которой представляют собой оценки автокорреляционной функции во всех элементах разрешения. Автокорреляционная функция определена с точностью элемента разрешения, размер которого θ задается априори.

Заметим, что, поскольку автокорреляционная функция лежит в контролируемом интервале временной переменной, все ее дискретизированные по элементам разрешения значения входят в правую часть векторно-матричного уравнения измерений (8), из которого и определяются. Определив таким образом вектор корреляций, мы находим значения автокорреляционной функции, приходящиеся на все элементы разрешения (в частности, полученные значения могут быть равными нулю в каких-то элементах разрешения). Принцип определения автокорреляционной функции из уравнения измерений (8), в основе которого лежит система уравнений (6), устраняет появление ложных составляющих за пределами действительной протяженности автокорреляционной функции из-за ограниченной полосы анализируемых частот измерителя спектральной плотности, свойственное прототипу, в котором автокорреляционная функция определяется всей совокупностью выборочных значений спектральной плотности, входящих в правую часть выражения ОДПФ (3).

Заметим также, что измеренные значения спектральной плотности, составляющие вектор измерений в уравнении измерений (8), могут выбираться произвольно в пределах области существования ненулевых значений, исходя из удобства измерений и без таких ограничений, как условие теоремы Котельникова. Это дает возможность анализировать высокочастотные сигналы и сигналы со сложными спектрами за счет использования «разреженной» выборки значений спектральной плотности.

Преимущества предлагаемого способа по сравнению с прототипом следующие.

1. Расширение класса анализируемых сигналов на высокочастотные и сложные сигналы с быстро меняющейся спектральной плотностью. Преимущество это обусловлено тем, что используемые в заявляемом способе выборочные значения спектральной плотности мощности сигнала могут измеряться с произвольным шагом дискретизации по оси частот или даже вообще произвольно. На них не накладывается условие теоремы Котельникова, как в прототипе, что позволяет использовать «разреженные» значения спектральной плотности. Это снимает ограничение на характер изменения спектральной плотности и позволяет определять автокорреляционную функцию, в том числе, по быстро меняющимся и высокочастотным спектральным плотностям.

2. Отсутствие искажения автокорреляционной функции из-за ограниченной полосы анализируемых частот измерителя спектральной плотности мощности, свойственное прототипу. Это преимущество обусловлено новым принципом определения автокорреляционной функции - из уравнения измерений (8) вместо ОДПФ и проявляется тем ощутимее, чем шире спектр анализируемого сигнала.

Источники информации

1. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. Издание четвертое. - М.: Радио и связь, с.120-121 (прототип).

2. Голд Б., Рэйдер Ч. Цифровая обработка сигналов. Пер. с англ. - М: Сов. радио, 1973, с.191.

3. Кей С.М., Март С.Л. Современные методы спектрального анализа: Обзор. // ТИИЭР, Том 69, №11, 1981 г., с.11.

4. Самойленко В.И., Пузырев В.А., Грубрин И.В. Техническая кибернетика. - М.: Изд-во МАИ, 1994, с.130-132.

5. Гантмахер Ф.Р. Теория матриц. 4-е изд. - М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988, с.35.

Способ определения автокорреляционной функции электрического сигнала по его спектральной плотности мощности, заключающийся в том, что измеряют дискретные значения спектральной плотности мощности анализируемого сигнала и по ним определяют автокорреляционную функцию этого сигнала, отличающийся тем, что контролируемый интервал -τmax÷τmax временной переменной автокорреляционной функции, включающий автокорреляционную функцию, разбивают на малые элементы разрешения, величина которых θ определяется требуемой точностью определения автокорреляционной функции, присваивают элементам разрешения номера -К, -(К-1), …, -1, 0, 1, …, (К-1), К, где К - число элементов разрешения на положительном и отрицательном участках оси временной переменной, для каждого элемента разрешения формируют весовую функцию wk(ω)=θe-jωkθ, где k - номер элемента разрешения, ω - круговая частота, j - комплексная единица, задают фиксированный набор частот ω1, ω2, …, ωN, удобных для измерения на них спектральной плотности мощности, формируют весовую матрицу
W = [ w K ( ω 1 ) w K ( ω 2 ) w K ( ω N ) w ( K 1 ) ( ω 1 ) w ( K 1 ) ( ω 2 ) w ( K 1 ) ( ω N ) w 0 ( ω 1 ) w 0 ( ω 2 ) w 0 ( ω N ) w K ( ω 1 ) w K ( ω 2 ) w K ( ω N ) ] ,
измеряют значения спектральной плотности мощности на заданных частотах S(ω1), S(ω2), …, S(ωN), где N - число измерений, и объединяют в вектор измерений , где индекс Т обозначает транспонирование, составляют уравнение измерений s = W r T + n , где r = [ ρ ( K θ ) ρ ( θ ) ρ ( 0 ) ρ ( θ ) ρ ( K θ ) ] T - вектор корреляций, ρ(kθ) - значение автокорреляционной функции анализируемого сигнала на элементе разрешения с номером k, n - вектор ошибок измерений спектральной плотности, определяют автокорреляционную функцию из уравнения измерений в форме оценки вектора корреляций, компоненты которой представляют собой оценки автокорреляционной функции во всех элементах разрешения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано при измерении электрической энергии и мощности переменного тока, а также силы тока и углов сдвига фазы между двумя или большим количеством сигналов.

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано при измерении электрической энергии. .

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к технике сбора и обработки данных от счетчиков электрической энергии и мощности, и может быть использовано для передачи накопленных и расчетных данных по коммуникационным каналам в центр сбора информации.

Изобретение относится к области систем обработки информации и электротехники и может быть использовано для замены действительной несинусоидальной кривой тока, содержащей высшие гармоники, эквивалентной синусоидой.

Изобретение относится к области измерительной техники и применяется для учета различного вида коммунальных услуг. .

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения активной мощности выделяемой на нагрузке в электрических сетях переменного тока. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при построении автоматизированных систем контроля за электроэнергией в многоканальной сети.

Изобретение относится к области измерения потребления электроэнергии. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроизмерительной технике, в цепях переменного тока для целей учета потребления энергии и отпуска ее в заранее заданном количестве.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к индукционным счетчикам электроэнергии, и может быть использовано в автоматизированных системах контроля и учета энергоносителей, также может использоваться в счетчиках числа оборотов (тахометрах).

Изобретение относится к области электроснабжения электроподвижного состава железнодорожного транспорта. В способе измеряют информационно-измерительным комплексом на борту электроподвижного состава приращения расхода и рекуперации электрической энергии. Измеряют географические координаты местоположения состава с заданным интервалом и привязкой к глобальному времени. На сервере сбора и обработки данных верхнего уровня определяют значение расхода и значение рекуперации путем арифметического сложения приращений расхода wi' и приращений рекуперации wi'' электрической энергии j-м электроподвижным составом, зафиксированных в расчетном периоде T в границах k-й зоны учета. Расход и рекуперация электрической энергии в границах k-й зоны учета всеми единицами электроподвижного состава за период T определяется по формулам: Технический результат изобретения заключается в реализации возможности определения абсолютных и удельных значений расхода и рекуперации электрической энергии электроподвижным составом. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для определения статических характеристик нагрузки по напряжению. Способ определения статических характеристик нагрузки по напряжению заключается в том, что в узле нагрузки производят последовательные изменения напряжения, измеряют напряжение и мощность и переводят измеренные значения напряжения и мощности в относительные единицы. Но при этом напряжение и мощность измеряют до и после каждого изменения напряжения, определяют значения регулирующего эффекта нагрузки для каждой пары измеренных значений напряжения и мощности и производят фильтрацию полученных пар измерений по значениям регулирующего эффекта нагрузки. Затем при переводе значений мощности в относительные единицы определяют первое приближение своего значения базисной мощности ΡБΑ3(i) для каждой пары измерений, аппроксимируют полученные значения напряжения и мощности в относительных единицах полиномом причем коэффициенты а0, а1, а2 определяют методом наименьших квадратов. Определяют среднеквадратическое отклонение значений напряжения и мощности в относительных единицах от полученного полинома и определяют второе приближение своего значения базисной мощности для каждой пары измерений. Далее повторяют перевод значений мощности в относительные единицы, определение коэффициентов а0, а1, а2, определение среднеквадратического отклонения и определение следующего приближения значений базисной мощности до тех пор, пока с каждым последующим повторением среднеквадратическое отклонение уменьшается. Принимают в качестве искомой статической характеристикой нагрузки по напряжению полином с коэффициентами а0, а1, а2, соответствующими минимальному среднеквадратическому отклонению. Технический результат: определение статических характеристик нагрузки по напряжению при наличии нерегулярных колебаний и дрейфа мощности. 3 ил., 2 табл.

Изобретение относится к электрическим сетям, контактирующим с токоприемниками транспортных средств. Способ определения технологических потерь в тяговой сети заключается в том, что измеряют на участке железной дороги ток, напряжение, ординаты поезда во времени. При этом измерения на фидерах контактной сети тяговых подстанций и устройствах усиления системы электроснабжения постоянного или переменного тока осуществляют синхронно с измерениями на электроподвижном составе при помощи систем глобального позиционирования. Результаты измерений передают на сервер обработки данных через корпоративную сеть с тяговых подстанций, устройств усиления и устройств сбора данных в пунктах оборота локомотивных бригад. Определяют технологические потери для произвольного анализируемого участка тяговой сети как разность между расходом электроэнергии, определяемым по данным тяговых подстанций и устройств усиления, и расходом электроэнергии по данным электроподвижного состава. Технический результат заключается в повышении точности определения технологических потерь электроэнергии в тяговой сети. 1 ил.

Изобретение относится к электрическим сетям, контактирующим с токоприемниками транспортных средств. Способ определения технологических потерь электроэнергии в оборудовании тяговых подстанций заключается в измерении на тяговой подстанции напряжения и тока на уровне напряжения 3,3 кВ. При этом измерения на вводе преобразователей тяговых подстанций и устройствах усиления осуществляют синхронно с измерениями на стороне высокого напряжения преобразовательного трансформатора. Результаты измерений передают на сервер обработки данных через корпоративную сеть передачи данных с тяговых подстанций. Определяют технологические потери электроэнергии на тягу в оборудовании тяговой подстанции как разность между расходом электроэнергии, определяемым по данным автоматизированной системы коммерческого учета, и расходом электроэнергии по данным измерительных систем, установленных на вводах преобразовательных агрегатов и устройств усиления системы тягового электроснабжения. Технический результат заключается в возможности определения технологических потерь электроэнергии на тягу в элементах тяговых подстанций. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники. Способ заключается в том, что, в узле нагрузки производят последовательные изменения напряжения, измеряют значения мощности и напряжения на нагрузке и осуществляют перевод в относительные единицы. Причем измерение значения мощности и напряжения на нагрузке производят до и после каждого I-го изменения напряжения в узле нагрузки в виде трехфазной активной мощности Р1(i) и Р2(i) и действующего среднефазного значения напряжения U1(i) и U2(i), где i=1, 2 - порядковый номер измерений в паре для I-го изменения напряжения, индекс 1 соответствует измерению до изменения напряжения, а индекс 2 - после изменения напряжения, по которым определяют значения показателей регулирующих эффектов нагрузки KPi для каждой пары измерений. Исключают пары измерений, значения показателей регулирующего эффекта которых не попадают в заданный доверительный интервал. Производят фильтрацию полученных пар измерений U1(i) и U2(i), P1(i) и Р2(i) по значению регулирующего эффекта нагрузки KPi, определяют первое приближение значений базисной мощности для каждой пары измерений при I-м изменении напряжения - для первой пары измерений, - для последующих пар измерений, относительно которых осуществляют перевод в относительные единицы пары измерений U1(i) и U2(i), P1(i) и P2(i) в соответствии с соотношениями после чего определяют коэффициенты а0, a1, a2 аппроксимирующего полинома второй степени P * = a 0 + a 1 ⋅ U * + a 2 ⋅ U * 2 и среднеквадратическое отклонение значений напряжения и мощности в относительных единицах от полученного полинома где N - количество пар измерений, а по определенным ранее значениям коэффициентов a0, a1, a2 вместе со значениями U*1(i) и U*2(i), P*1(i) и P*2(i) уточняют значения базисной мощности для каждой пары измерений в соответствии с соотношением с последующим их переводом в относительные единицы и повторением операций определения коэффициентов а0, а1, а2, среднеквадратического отклонения σ и последующего уточнения значений базисной мощности РБАЗ(i) до тех пор, пока с каждым последующим повторением среднеквадратическое отклонение σ уменьшается или до заданного минимального значения или до начала своего увеличения. Технический результат заключается в повышении точности. 2 ил., 2 табл.

Изобретение относится к объединяющему блоку для автоматизации подстанции. Техническим результатом является повышение оперативной гибкости и снижение сложности высокоуровневых архитектур системы автоматизации подстанции, а также улучшение мониторинга качества энергии и устойчивости электрораспределительной сети. Предложен объединяющий блок (100) для автоматизации подстанции, содержащий по меньшей мере один входной интерфейс (110a, 110b) для приема входных данных (ID), характеризующих по меньшей мере одно напряжение и/или ток, связанные с компонентом энергетической системы (200), при этом объединяющий блок (100) содержит средство (156) синхронизации времени, которое содержит интерфейс с внешней сетью синхронизации, работающей согласно одному из стандарта B Межотраслевой группы по измерительным средствам (IRIG), стандарта 1PPS или стандарта 1588 Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE). Объединяющий блок (100) выполнен с возможностью реализации логических узлов (TCTR, TVTR) согласно стандарту 61850-7 Международной электротехнической комиссии (IEC), а также привязки информации, поступающей по меньшей мере на один из логических узлов (TCTR, TVTR) и/или из него, к протоколу связи IEC 61850-9-2 - «Выборочные измеренные значения» (SMV). 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для определения статических характеристик нагрузки по напряжению. Способ заключается в том, что в узле нагрузки производят последовательные изменения напряжения, измеряют напряжение и мощность и переводят измеренные значения напряжения в относительные единицы. Но при этом напряжение и мощность измеряют до и после каждого изменения напряжения, определяют значения регулирующего эффекта нагрузки KPi для каждой пары измеренных значений напряжения и мощности. Производят фильтрацию полученных пар измерений, значения регулирующего эффекта KPi которых не попадают в заданный доверительный интервал, определяют коэффициенты a 0, a 1, a 2 методом наименьших квадратов. Принимают в качестве искомой статической характеристики нагрузки по напряжению полином . Технический результат заключается в определении статических характеристик нагрузки по напряжению при наличии нерегулярных колебаний и дрейфа мощности. 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики, для учета потерь электроэнергии электроподвижным составом при нагоне графикового времени. Способ включает сравнение фактического значения расхода электрической энергии при нагоне графикового времени, зафиксированного с помощью бортового информационно-измерительного комплекса на электроподвижном составе, позволяющего осуществлять запись расхода электроэнергии, координат местоположения и скорости с заданным интервалом времени, с базовым значением расхода электроэнергии для этого же участка. Причем значение базового расхода определяется как среднее арифметическое значение расходов электроэнергии из выборки поездок с аналогичными параметрами для поездов, проследовавших данный участок без нагона графикового времени за предшествующий период времени. Достигается повышение точности определения непроизводительных потерь электроэнергии электроподвижным составом при нагоне графикового времени. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики для учета потерь электроэнергии электроподвижным составом при неграфиковых остановках. Способ включает сравнение фактического значения расхода электрической энергии при неграфиковой остановке, зафиксированного с помощью бортового информационно-измерительного комплекса на электроподвижном составе, позволяющего осуществлять запись расхода электроэнергии, координат местоположения и скорости с заданным интервалом времени, с базовым значением расхода электроэнергии для этого же участка. Причем значение базового расхода определяется как среднее арифметическое значение расходов электроэнергии из выборки поездок с аналогичными параметрами для поездов, проследовавших данный участок без остановок за предшествующий период времени. Отнесение остановки поезда к неграфиковой осуществляется на основании сравнения фактического графика движения с нормативным из системы ГИД-Урал. Достигается повышение точности определения потерь электроэнергии электроподвижным составом при неграфиковых остановках. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх