基于LabWindows／CVI的电压闪变测量研究

式(4)中τ=300 ms。
在数字系统中实现上述滤波器需要将其数字化，通常有脉冲响应不变法和双线性变换法。本设计中采用双线性变换法，利用MATLAB中的变换函数： [NUMd，DENd]=BILINEAR(NUM，DEN，Fs)便可以实现。例如将35 Hz巴特沃斯低通滤波器由模拟滤波器转换为数字滤波器的MATLAB程序为：

其中n和d分别为模拟滤波器传递函数的分子和分母系数，本设计采用的采样频率为3 200 Hz，运行后得到的Nd和Dd即是数字滤波器的分子分母系数。

3 IEC闪变仪软硬件实现
电压闪变测量模块硬件结构如图2所示，电网电压经过互感器板后将高电压降为-5 V～+5 V之间的低电压信号，然后送入采集卡进行AD转换，转换后的数字量送入工控机进行分析计算，最终得到闪变值。

按照国标规定，计算短时闪变需要不问断测量10分钟，即600秒，由于滤波器的收敛需要一定时间，如图3所示，所以本设计每计算一次短时闪变需进行不问断测量650秒，在计算闪变值时丢弃掉前50秒数据，以保证滤波器此时已经收敛到稳态值。经MATLAB仿真，上述所用滤波器在30秒时就已经进入稳态，为了保证计算的精确，本设计采用了50秒以后的数据。

闪变汁算时用到的滤波器实现时采用了LabWindows／CVI提供的滤波器函数IIRFiltering()，给出数字滤波器系统函数分子和分母多项式系数后，IIRFiltering()函数便可以对输人数据进行IIR滤波。对数据进行处理的功能函数如下所示，此函数完成的功能是对采集的一包数据进行处理，处理后便可得到视感度曲线S(t)。本设计中采样频率为3 200 Hz，一包数据4个周波，所以每包数据中有256个数据。其中LPa、LPb为35 Hz低通滤波器系统函数的分子分母系数，LPx和LPy为滤波器收敛后的初始条件。

得到视感度曲线S(t)后，按照IEC推荐的方法，需要对其进行等周期采样，分级计时，计算累积概率函数CPF，根据CPF最后得到短时间闪变值Pst及长时间闪变值Plt。Pst计算公式为：

按照IEC的规定，连续测量2个小时，得到6个短时间闪变值后便可以计算长时间闪变值Plt。