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低信噪比条件下基于Pietra-Ricci指数和SVM的协作式盲频谱感知算法
1
作者 田欣鑫 雷可君 +3 位作者 潘小萍 张淞 谭宇豪 杨喜 《江苏大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期316-322,共7页
针对认知无线电中频谱感知环节在低信噪比条件下频谱识别率低的问题,提出一种基于Pie-tra-Ricci指数(PRI)和支持向量机(SVM)的盲频谱感知算法.通过取样协方差矩阵构造PRI感知判决量;利用标定的特征样本对SVM进行训练,得到频谱占用状态... 针对认知无线电中频谱感知环节在低信噪比条件下频谱识别率低的问题,提出一种基于Pie-tra-Ricci指数(PRI)和支持向量机(SVM)的盲频谱感知算法.通过取样协方差矩阵构造PRI感知判决量;利用标定的特征样本对SVM进行训练,得到频谱占用状态的最佳分类模型.采用PRI作为特征量,以期能很好地表征接收信号的变化特性.通过引入核函数将信号特征空间映射到高维空间,以期有利于样本的区分.构建基于PRI和SVM相结合的频谱感知分类器.采用PRI作为判决量,给出了算法流程及复杂度分析,并对算法进行了仿真分析.结果表明,新算法能很好地实现低信噪比条件下对用户信号和噪声的准确分类,并且新算法获得了比同类算法更低的计算复杂度;与现有同类算法相比,新算法在虚警概率为0.1时,检测概率高达89.4%,比基于Cholesky分解作为判决量算法的检测概率69.4%提高20.0%,有效地提升了主用户信号识别的准确率. 展开更多
关键词 认知无线电 盲频谱感知 低信噪比 Pietra-Ricci指数(PRI) SVM 协作式 协方差矩阵 决策分类
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基于微波光子学的频率测量技术研究进展
2
作者 张宁 马健新 《聊城大学学报(自然科学版)》 2025年第5期679-692,共14页
目前基于电子学的微波频率测量已十分成熟,但仍然存在易受电磁干扰、难以实现高频率、大范围测量等弊端。融合了光子学与电子学优势的微波光子技术能够有效克服上述问题,在高频宽带微波信号测量方面具有大带宽、高频率、抗电磁干扰等明... 目前基于电子学的微波频率测量已十分成熟,但仍然存在易受电磁干扰、难以实现高频率、大范围测量等弊端。融合了光子学与电子学优势的微波光子技术能够有效克服上述问题,在高频宽带微波信号测量方面具有大带宽、高频率、抗电磁干扰等明显优势。本文介绍了主要的微波光子频率测量技术的基本原理和典型实现方案,系统综述了近年来基于微波光子学的微波频率测量技术的研究进展,最后对各大类频率测量技术的优缺点进行了比较分析,并展望了微波光子频率测量技术的未来发展。 展开更多
关键词 光子学频率测量 频率-幅度映射 频率-时间映射 频率-相位映射 频率-空间映射
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基于STM32的FFT测量技术实现数字高压表的失真度测量
3
作者 肖业耐 赵训波 魏武 《环境技术》 2025年第4期94-98,共5页
本研究主要针对数字高压表对测量失真度的需求,寻找一种简单可行的方案。基于STM32单片机DSP(数字信号处理)库中FFT函数的频谱分析可实现THD(总谐波失真)的计算,可满足数字高压表对失真度的测量。文中首先研究基于STM32的FFT函数,然后结... 本研究主要针对数字高压表对测量失真度的需求,寻找一种简单可行的方案。基于STM32单片机DSP(数字信号处理)库中FFT函数的频谱分析可实现THD(总谐波失真)的计算,可满足数字高压表对失真度的测量。文中首先研究基于STM32的FFT函数,然后结合STM32的FFT函数的特点研究应用基于STM32的FFT函数实现频谱分析,最后通过实验对数字高压表的信号采集系统进行了单次谐波测量验证。实验证明,本文提出的基于STM32的FFT测量技术可以实现数字高压表的失真度测量。 展开更多
关键词 数字高压表 STM32 快速傅里叶变换(FFT) 频谱分析 总谐波失真(THD)
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基于DFT的高精度相位差测量仿真分析
4
作者 赵训波 许锦豪 +1 位作者 魏海红 魏武 《环境技术》 2025年第4期61-68,共8页
在相位差的精确测量中,非整周期采样是导致离散傅里叶变换(DFT)频谱泄露的主要原因。本文主要针对非整周期采样下,DFT测量相位角中的频谱泄露问题,详细推导了正弦信号加窗函数和不加窗函数的频域幅值最大的谱线计算公式,提出了被测信号... 在相位差的精确测量中,非整周期采样是导致离散傅里叶变换(DFT)频谱泄露的主要原因。本文主要针对非整周期采样下,DFT测量相位角中的频谱泄露问题,详细推导了正弦信号加窗函数和不加窗函数的频域幅值最大的谱线计算公式,提出了被测信号相位角和相位差的表达式,给出了减小非整周期采样下相位差测量误差的方法。仿真结果表明,加入窗函数后,相位差的测量精度可以达到0.0001°。 展开更多
关键词 离散傅里叶变换 频谱泄露 相位角 相位差
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基于双光子跃迁的铷原子光学频率标准
5
作者 张炯阳 翟浩 +6 位作者 王骥 肖玉华 代虎 廉吉庆 杨世宇 陈江 刘志栋 《中国光学(中英文)》 北大核心 2025年第3期415-428,共14页
基于双光子跃迁的光学频率标准因其稳定度高、复现性好和易于小型化等显著优势,有望成为实际可用的小型化光频标。本文简要阐述了双光子跃迁的基本原理,介绍了国内外基于双光子跃迁的铷原子光频标的研究现状和进展,最后分析得出未来基... 基于双光子跃迁的光学频率标准因其稳定度高、复现性好和易于小型化等显著优势,有望成为实际可用的小型化光频标。本文简要阐述了双光子跃迁的基本原理,介绍了国内外基于双光子跃迁的铷原子光频标的研究现状和进展,最后分析得出未来基于双光子跃迁的铷原子光学频率标准的发展趋势为系统小型化、性能指标提升以及集成应用与工程化。 展开更多
关键词 双光子跃迁 光频标 稳定度 小型化
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三种石英晶体谐振器频率测试方法对比分析研究
6
作者 蔡光跃 刘晓辉 翟红国 《电子技术应用》 2024年第5期30-34,共5页
测试石英晶体谐振器频率的传统方法有间接计算法、信号源起振法和网络分析仪法,三种方法各有大的缺陷。根据石英晶体谐振器频率的特点,提出三种新的测试方法:示波器测试法、频率计测试法和频谱仪测试法。这三种方法在基本测试原理、设... 测试石英晶体谐振器频率的传统方法有间接计算法、信号源起振法和网络分析仪法,三种方法各有大的缺陷。根据石英晶体谐振器频率的特点,提出三种新的测试方法:示波器测试法、频率计测试法和频谱仪测试法。这三种方法在基本测试原理、设备配置要求、测试精度和适用环境等方面存在差异。对三种方法的优缺点进行了详细比较,并针对不同应用条件提出了选用建议:如果只单纯测量石英晶体谐振器频率,选用频谱仪测试法;如果需要测量频率的同时还需要知道频率的特性等内容,宜选用频率计测试法;示波器测试法则可用在对石英晶体谐振器频率定性的粗测。此外,还根据各自的优势探讨了仪器协作测试的可能性。 展开更多
关键词 石英晶体谐振器 频率测试 对比分析 示波器 频率计 频谱分析仪
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基于最优控制理论的国产光抽运小铯钟频率控制算法 被引量：3
7
作者 宋会杰 董绍武 +4 位作者 王翔 姜萌 章宇 郭栋 张继海 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期108-118,共11页
原子钟频率控制是时间保持工作中的关键技术.当前守时工作中的频率控制主要针对国外微波钟采用开环控制算法,但由于国产光抽运小铯钟(下称国产钟)的工作原理和性能不同于国外同类型原子钟,因此该算法不能很好适应国产钟.为了提升我国标... 原子钟频率控制是时间保持工作中的关键技术.当前守时工作中的频率控制主要针对国外微波钟采用开环控制算法,但由于国产光抽运小铯钟(下称国产钟)的工作原理和性能不同于国外同类型原子钟,因此该算法不能很好适应国产钟.为了提升我国标准时间的自主性和安全性,本文基于国产钟的噪声特性,在最优控制理论的框架下研究了线性二次高斯控制算法,该算法属于闭环控制算法,从同步时间、频率控制准确度和频率控制稳定度方面研究国产钟性能,最后分析了不同控制间隔对国产钟性能的影响.结果表明随着二次损失函数中约束矩阵W_(R)的增大,同步时间延长,控制准确度降低,控制短期稳定度提高.W_(R)相同情况下,随着控制间隔的增大,同步时间延长,控制准确度降低,控制短期稳定度提高,对于W_(R)=1时,控制间隔为1 h的同步时间为5小时,控制准确度为1.83 ns,1 h的Allan偏差为1.81×10^(-13);控制间隔为8 h的同步时间为28 h,控制准确度为4.48 ns,1 h的Allan偏差为1.48×10^(-13).控制国产光抽运小铯钟的中长期稳定度都得到提高. 展开更多
关键词 原子钟状态模型 线性二次高斯控制 KALMAN滤波 原子钟噪声
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用于CPT芯片原子钟的微型外腔激光器
8
作者 赵天 廉吉庆 +4 位作者 苗杰 陈振东 常鹏媛 潘多 陈景标 《宇航计测技术》 2025年第4期41-44,共4页
经典外腔激光器通常尺寸较大,且调制带宽有限,难以用于CPT(Coherent Population Trapping,相干布居囚禁)芯片原子钟,因此提出了一种用于CPT芯片原子钟的微型外腔激光。试验结果表明,激光器产生的CPT谱线线宽为680 Hz,相较于传统芯片原... 经典外腔激光器通常尺寸较大,且调制带宽有限,难以用于CPT(Coherent Population Trapping,相干布居囚禁)芯片原子钟,因此提出了一种用于CPT芯片原子钟的微型外腔激光。试验结果表明,激光器产生的CPT谱线线宽为680 Hz,相较于传统芯片原子钟中常用的垂直腔表面发射激光器(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser,VCSEL)具有显著优势。所研制的微型外腔激光器在小体积(0.896 cm^(3))和轻量化(4.062 g)的同时,实现了270 kHz的窄线宽和14 mW的较高光功率输出。试验证明了所研究的微型外腔激光器可有效提升CPT芯片级原子钟的频率稳定性,为微型原子钟的性能优化提供了新的技术途径。 展开更多
关键词 相干布居囚禁 芯片原子钟 外腔激光器 垂直腔表面发射激光器
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铷原子频率标准现场校准方法
9
作者 周建童 潘祝光 《上海计量测试》 2025年第5期45-47,共3页
针对铷原子频率标准现场特殊校准需求,根据JJF1957—2021和铷原子频率标准的技术指标,结合现场校准环境和快速校准的要求,对铷原子频率标准现场校准项目进行分析,探讨不方便拆卸的情况下,现场快速校准铷原子频率标准的方法,为铷原子频... 针对铷原子频率标准现场特殊校准需求,根据JJF1957—2021和铷原子频率标准的技术指标,结合现场校准环境和快速校准的要求,对铷原子频率标准现场校准项目进行分析,探讨不方便拆卸的情况下,现场快速校准铷原子频率标准的方法,为铷原子频率标准现场快速校准提供参考。 展开更多
关键词 铷原子频率标准 现场 校准
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可级联组网的无线时间比对系统设计 被引量：1
10
作者 刘音华 张颖博 +1 位作者 刘娅 李孝辉 《电子测量技术》 北大核心 2024年第1期1-8,共8页
随着科技的发展,越来越多的场合需要实现多个终端间的纳秒量级高精度时间比对,例如现代化军事靶场、战场、雷达观测基地等。现阶段常用的纳秒量级多终端间的时间比对方法是导航卫星共视法,该方法需要搭建数据交换链路,应用的灵活性受限... 随着科技的发展,越来越多的场合需要实现多个终端间的纳秒量级高精度时间比对,例如现代化军事靶场、战场、雷达观测基地等。现阶段常用的纳秒量级多终端间的时间比对方法是导航卫星共视法,该方法需要搭建数据交换链路,应用的灵活性受限。本文基于无线伪随机码测距原理、双向时间比对原理和码分多址技术,设计出一套可以自适应组网的高精度时间比对系统,不需要额外搭建数据交互通路即可实现级联节点之间的纳秒量级时间比对。其次,分析了利用该系统实现纳秒量级时间比对的技术难点,并提出了相应的解决方法。最后,搭建实验平台对设计的时间比对系统进行验证。实验结果表明,在500 m的无线比对基线下,可以实现优于0.5 ns的静态时间比对精度。 展开更多
关键词 时间比对 级联组网 双向比对 伪码测距 通道时延校准
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小型磁选态铯原子钟性能测试数据的统计与分析
11
作者 陈江 刘志栋 +5 位作者 王骥 马沛 郭磊 黄良育 杨军 宋冰冰 《真空与低温》 2024年第6期658-663,共6页
LIP Cs-3000是一种国产的小型磁选态铯原子钟,在时频计量、卫星导航等领域获得应用。对近期交付的LIP Cs-3000性能测试数据进行统计与分析,得到了准确度的分布与范围,同时得到了峰谷比、信噪比、Ramsey线宽等指标的分布。从理论上估计... LIP Cs-3000是一种国产的小型磁选态铯原子钟,在时频计量、卫星导航等领域获得应用。对近期交付的LIP Cs-3000性能测试数据进行统计与分析,得到了准确度的分布与范围,同时得到了峰谷比、信噪比、Ramsey线宽等指标的分布。从理论上估计了铯原子钟输出信号的稳定度指标范围,验证了该范围与实际测量相符。同时对电子倍增器电压每日增幅进行了统计,结合装铯量给出了LIP Cs-3000铯钟倍增器寿命的分布。统计与分析结果不仅有助于磁选态铯钟的性能提高,也有助于其他小型铯原子钟的性能提升。 展开更多
关键词 磁选态铯原子钟 峰谷比 信噪比 Ramsey线宽 电子倍增器
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基于低通滤波器的原子钟时差测量数据降噪处理及其性能分析 被引量：1
12
作者 李宗源 袁海波 +3 位作者 张虹 张继海 刘素芳 王一桁 《时间频率学报》 CSCD 2024年第3期171-179,共9页
时间间隔计数器是守时中获取原子钟比对数据最常见的比对设备,但其获取的比对数据会受硬件性能、被测信号质量和测量方法的影响,在测量脉冲信号之间的时间差时,引入一定的不确定度。直接使用原始数据对原子钟中短期稳定度评估可能会带... 时间间隔计数器是守时中获取原子钟比对数据最常见的比对设备,但其获取的比对数据会受硬件性能、被测信号质量和测量方法的影响,在测量脉冲信号之间的时间差时,引入一定的不确定度。直接使用原始数据对原子钟中短期稳定度评估可能会带来不可忽略的影响,简要分析了经Savitzky-Golay滤波器降噪后的计数器测量噪声与频率稳定度之间的关系,并结合K折交叉验证方法确定了滤波器各项参数,以避免滤波失真。实验表明在滤波器多项式阶数为2,窗口宽度为141时,所获得的时差数据滤波后能够准确反应被测原子钟平均时间为100 s及以上的频率稳定度,为准确评估原子钟的短期稳定度提供了一种有效的数据处理方法。 展开更多
关键词 频率稳定度 时差测量 噪声处理 Savitzky-Golay滤波器
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电力系统次同步和超同步谐波相量的检测方法 被引量：44
13
作者 谢小荣 王银 +2 位作者 刘华坤 贺静波 徐振宇 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2016年第21期189-194,共6页
针对现有基于基波相量检测的动态监测装置和系统不能满足精确检测次(超)同步谐波的要求,提出一种能够同时检测次(超)同步谐波和基波相量的新方法,它改进了现有定间隔采样相量校正算法,通过自动频率检测、多模式滤波和相量校正方法,可在... 针对现有基于基波相量检测的动态监测装置和系统不能满足精确检测次(超)同步谐波的要求,提出一种能够同时检测次(超)同步谐波和基波相量的新方法,它改进了现有定间隔采样相量校正算法,通过自动频率检测、多模式滤波和相量校正方法,可在信号内包含多个非整次谐波分量的情况下,高精度检测出所有次(超)同步谐波和基波相量。给出了检测方法的原理和实现,采用理想测试信号和工程实际数据测试并验证了方法的精度和抗噪声能力。 展开更多
关键词 次同步振荡 次同步谐振 相量校正算法 动态监测
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一种基于数字技术的多通道频率测量系统 被引量：23
14
作者 刘娅 李孝辉 王玉兰 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1963-1968,共6页
研究设计了一套多通道的频率测量系统,主要设计了数字相关处理算法,解决差拍技术电路工艺对频率测量能力提高的限制问题;另外为进一步提高系统测量准确度设计了系统误差校准通道,误差校准是通过测量频率值已知的源反推系统误差实现的。... 研究设计了一套多通道的频率测量系统,主要设计了数字相关处理算法,解决差拍技术电路工艺对频率测量能力提高的限制问题;另外为进一步提高系统测量准确度设计了系统误差校准通道,误差校准是通过测量频率值已知的源反推系统误差实现的。系统包括3个测量通道和1个校准通道,能同时测量3个独立的10MHz频率源。经过实验验证该测量系统的本底噪声Allan方差优于4E-14/s,可用于实时高精度的测量、监控高稳频率源。 展开更多
关键词 多通道 差拍 频率测量 数字相关 校准
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基于强跟踪滤波器的电力系统频率测量算法 被引量：12
15
作者 赵仁德 马帅 +1 位作者 李海舰 吴晓波 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期85-90,共6页
频率在电力系统保护与控制、电能质量监测等领域都起到了关键作用。建立了谐波和噪声干扰下的电压信号的复数状态空间描述,提出了基于强跟踪滤波器(Strong Tracking Filter,STF)的电力系统频率测量算法。解决了扩展复数卡尔曼滤波(Exten... 频率在电力系统保护与控制、电能质量监测等领域都起到了关键作用。建立了谐波和噪声干扰下的电压信号的复数状态空间描述,提出了基于强跟踪滤波器(Strong Tracking Filter,STF)的电力系统频率测量算法。解决了扩展复数卡尔曼滤波(Extended Complex Kalmanfilter,ECKF)算法在算法收敛后,系统状态发生突变的情况下需要重置误差协方差阵来重新跟踪这些变化的问题,进一步提高了其动态跟踪速度。通过与鲁棒型扩展复数卡尔曼滤波(Robust Extended Complex Kalman Filter,RECKF)算法的对比仿真表明,STF测频算法在迅速跟踪电压频率、幅值和相位变化的同时又能够保持较低的跟踪误差。 展开更多
关键词 频率测量 强跟踪滤波器 状态空间描述 复数扩展卡尔曼滤波
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基于DSP的直接数字频率合成器的研究和实现 被引量：14
16
作者 邹托武 周建中 +2 位作者 赵炳 唐兵 何宇 《电测与仪表》 北大核心 2005年第10期24-26,共3页
作为微机继电保护测试仪核心部件之一,数字信号发生器的品质直接影响测试系统的整体性能。本文介绍了基于的高性能DSP芯片TMS320F2812实现直接数字频率合成器的工作原理、设计思想和软硬件结构;并提出一种优化的DDS实现方法,通过试验证... 作为微机继电保护测试仪核心部件之一,数字信号发生器的品质直接影响测试系统的整体性能。本文介绍了基于的高性能DSP芯片TMS320F2812实现直接数字频率合成器的工作原理、设计思想和软硬件结构;并提出一种优化的DDS实现方法,通过试验证明可进一步提高数字信号发生器的实时性与稳定性。该系统在一种新型微机继电保护测试仪中得到应用;实际应用表明:该类型测试仪可完成各类型的继保测试实验。 展开更多
关键词 数字信号发生器 直接数字频率合成 数字信号处理器 微机继电保护测试仪
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一种基于傅立叶算法的高精度测频方法 被引量：13
17
作者 叶芳 焦彦军 +1 位作者 周丹 王焯 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期44-48,共5页
针对传统软件测频方法存在的问题,提出了一种新的基于傅立叶算法的频率测量方法。首先仔细研究傅立叶修正系数测频法的误差情况,调整了修正系数的计算方法,提出傅立叶修正系数测频法的改进算法。然后根据信号频率偏移时傅立叶算法误差... 针对传统软件测频方法存在的问题,提出了一种新的基于傅立叶算法的频率测量方法。首先仔细研究傅立叶修正系数测频法的误差情况,调整了修正系数的计算方法,提出傅立叶修正系数测频法的改进算法。然后根据信号频率偏移时傅立叶算法误差较大这一问题,提出根据信号近似频率进行插值,对插值后新序列进行傅立叶计算。为了提高含有谐波时的测频精度,对频率进行迭代计算,直至达到精度要求或迭代次数达到限值。最后对含谐波、不含谐波两种信号进行仿真计算,对比其频率计算误差。结果表明,该算法计算精度高,计算量小且实现了频率的高精度跟踪,可以满足电力系统实时性要求。 展开更多
关键词 频率测量 傅氏算法 修正系数 牛顿插值 迭代
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一种和DDS结合的高分辨率频率计设计 被引量：9
18
作者 白丽娜 周渭 +1 位作者 赵桀 张清兰 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期126-130,160,共6页
介绍了基于直接数字式频率合成器(DDS)的高分辨率频率计的设计方法,并以简单的电路完成对频率信号的高分辨率测量.在测频方案中,利用DDS跟踪被测频率的值,自动合成合适的频标信号,可实现在宽范围内,对任意频率信号的高分辨率等精度测量... 介绍了基于直接数字式频率合成器(DDS)的高分辨率频率计的设计方法,并以简单的电路完成对频率信号的高分辨率测量.在测频方案中,利用DDS跟踪被测频率的值,自动合成合适的频标信号,可实现在宽范围内,对任意频率信号的高分辨率等精度测量.样机实测数据表明,高分辨率频率计的测量分辨率可以达到10-12/s量级. 展开更多
关键词 直接数字式频率合成器 高分辨率 频率计 测频
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东莞配电网谐波测量及其统计分析 被引量：13
19
作者 曾江 于文俊 余涛 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2009年第24期167-171,176,共6页
对东莞市配电网的谐波问题进行了全面的普查,对东莞市8个镇,131个企业,247个配变,采用了便携式电能质量分析仪和在线长期监测相结合的方式,进行了实地监测。对监测数据进行统计分析后,得出了东莞配电网的谐波污染现状。结果表明,东莞配... 对东莞市配电网的谐波问题进行了全面的普查,对东莞市8个镇,131个企业,247个配变,采用了便携式电能质量分析仪和在线长期监测相结合的方式,进行了实地监测。对监测数据进行统计分析后,得出了东莞配电网的谐波污染现状。结果表明,东莞配电网的谐波污染严重,超过33%的监测点的谐波电流含量超过10%,急需进行谐波治理。 展开更多
关键词 东莞配电网 谐波污染 畸变率 统计分析 谐波治理
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