Nahuman ang Eaton Waveformsview ug Advanced Analysis

 

Nahuman ang mga waveformview

• Ang mga waveform kay pundasyon sa representasyon ug pagtuki sa mga electrical signal sa mga sistema sama sa power electronics, control system, ug embedded hardware. Sa electrical engineering, ang pagsabut sa mga kinaiya ug kinaiya sa lain-laing mga matang sa waveform kinahanglanon alang sa pagdesinyo, pag-operate, ug pag-troubleshoot sa mga sirkito ug mga sistema nga makamugna, nagpadala, o nagmaniobra sa elektrikal nga enerhiya.
  ug impormasyon.
• Sa electronics, ang termino kasagarang gigamit sa time-varying voltages, sulog, o electromagnetic field. Sa acoustics, kasagaran kini gigamit sa makanunayon nga periodic sounds — mga variation sa pressure sa hangin o uban pang media. Niini nga mga kaso, ang waveform usa ka kinaiya nga independente sa frequency, amplitude, o pagbalhin sa hugna sa signal.
• Ang waveform sa usa ka electrical signal mahimong makita sa usa ka oscilloscope o sa bisan unsa nga lain nga device nga makadakop ug magplano sa bili niini sa lain-laing mga panahon, uban sa angay nga mga timbangan sa panahon ug bili axes. Ang electrocardiograph usa ka medikal nga himan aron irekord ang waveform sa mga electric signal nga nalangkit sa pagpitik sa kasingkasing ug, kini nga waveform adunay importante nga diagnostic value. Waveform generators, nga makapagawas ug periodic voltage o kasamtangan nga adunay usa sa daghang mga waveform, usa ka sagad nga himan sa mga laboratoryo sa elektroniko ug mga workshop.
• Ang mga electric waveform mao ang biswal nga representasyon sa kausaban sa voltage ug kasamtangan sa paglabay sa panahon. Sa yano nga pinulongan kon kita magplano sa usa ka graph, kini nga voltage o kasamtangang mga kausaban sa x-axis batok sa oras (t) sa y-axis, ang resulta nga plot o drowing magrepresentar sa porma sa usa ka waveform.
• Kini nga papel espesipikong nagtutok sa mga waveform nga namugna sa mga electrical signal sa termino sa voltage, kasamtangan, ug frequency analysis.

Adunay daghang lain-laing mga matang sa electrical waveforms nga anaa apan sa kinatibuk-an silang tanan mahimong mabungkag ngadto sa duha ka lahi nga mga grupo:

• Uni-directional waveforms: Kini nga mga electrical waveform kanunay nga positibo o negatibo sa kinaiyahan nga nagdagayday sa usa ka forward nga direksyon lamang ug dili kini motabok sa zero-axis point. Ang kasagarang uni-directional waveform mao ang square-wave timing signal, clock pulses, ug trigger pulses.
• Bi-directional waveforms: Kini nga mga electrical waveform gitawag usab ug alternating waveforms tungod kay nag-ilis-ilis sila gikan sa positibo nga direksyon ngadto sa negatibo nga direksyon nga kanunay nga motabok sa zero-axis point. Kini nga bidirectional nga kinaiyahan nagtugot kanila sa pagrepresentar sa alternating current (AC) nga mga signal, nga sukaranan sa pag-apod-apod sa kuryente ug daghang mga elektronik nga sistema. Common examples naglakip sa sine waves, triangle waves, ug sawtooth waves. Kini nga mga waveform kinahanglanon sa mga aplikasyon diin ang signal polarity mausab sa paglabay sa panahon, sama sa audio signal, radio transmissions, ug alternating current (AC) power systems.

Talaan 1. Komon nga mga matang sa mga waveform

 Mga sukaranan sa pagtuki sa waveform

Ang pag-analisa sa waveform usa ka sukaranan nga konsepto sa pagproseso sa signal, inhenyeriya sa elektrikal, ug lainlaing natad sa syensya. Naglakip kini sa pagsusi sa porma ug mga kinaiya sa usa ka signal sa paglabay sa panahon.

Ang panguna nga mga parameter sa pag-analisar sa waveform mao ang:

Paglaraw sa Parameter

• Amplitude Maximum nga bili sa waveform
• Frequency (f) Gidaghanon sa mga cycle kada segundo (Hz)
• Panahon (T) Panahon nga gikuha alang sa usa ka kompleto nga siklo (T = 1/f)
• Phase Pagbalhin sa waveform sa panahon
• Wavelength Distansya tali sa nagbalikbalik nga mga yunit sa waveform
• Duty Cycle Ratio sa taas nga oras sa kinatibuk-ang panahon (alang sa square waves)

Talaan 2. Pangunang mga parametro sa pagtuki sa waveform

Ang usa ka waveform makasulti kanimo og daghang mga butang mahitungod sa usa ka signal, sama sa:

• Ang oras ug voltage bili sa usa ka signal
• Ang frequency sa usa ka oscillating signal
• Ang "moving parts" sa usa ka sirkito nga girepresentahan sa signal
• Ang kasubsob diin ang usa ka partikular nga bahin sa signal mahitabo kalabot sa ubang mga bahin
• Kung ang usa ka dili maayo nga sangkap nagtuis sa signal
• Unsa ka daghan sa signal ang direktang kasamtangan (DC) o alternating current (AC)

Deskripsyon sa Metriko

• RMS (Root Mean Square) Nagsukod sa gahum sa signal
• Peak-to-Peak Kalainan tali sa max ug min ampkamingaw
• Crest Factor Ratio sa peak sa RMS
• THD (Total Harmonic Distortion)
• Gisukod ang harmonic distortion
• Wavelength Nagsukod sa katin-aw sa signal
• SNR (Signal-to-Noise Ratio)
• Gisukod ang katin-aw sa signal

Talaan 3. Panguna nga mga sukatan sa signal ug ang ilang mga paghulagway, nga sagad gigamit sa pagtuki sa signal ug pagdayagnos

Mga aplikasyon
Ang pag-analisa sa waveform usa ka kusgan nga teknik nga gigamit sa daghang mga natad aron mahubad ug makuha ang makahuluganon nga kasayuran gikan sa mga signal. Ania ang pipila ka hinungdanon nga aplikasyon sa pag-analisar sa waveform:

1.  Mga sistema sa kuryente ug kuryente
   Sa natad sa mga sistema sa elektrisidad ug kuryente, ang pag-analisar sa waveform adunay hinungdanon nga papel sa pagsiguro sa pagkakasaligan, kahusayan, ug kaluwasan sa grid. Ang mga inhenyero nagsalig sa data sa waveform aron mamonitor ang kalidad sa kuryente, nga naglakip sa pag-ila sa mga pagtipas gikan sa ideal voltage ug kasamtangan nga mga waveform. Kini nga mga pagtipas mahimong makita ingon voltage sags, swells, o harmonic distortions; kining tanan nga mga isyu mahimong makompromiso ang performance sa kagamitan ug kalig-on sa sistema. Labaw sa kalidad nga pag-monitor, ang pag-analisar sa waveform hinungdanon sa pag-ila sa mga sayup. Pinaagi sa pagsusi sa porma ug kinaiya sa kasamtangan ug voltage waveforms, nahimong posible ang pag-ila sa mugbo nga mga sirkito, pagkapakyas sa insulasyon, o pagkadaot sa kagamitan sa tinuod nga panahon. Dugang pa, ang datos sa waveform nagsuporta sa pag-analisar sa load, pagtabang sa mga utilities ug mga tagdumala sa pasilidad nga masabtan ang mga sumbanan sa pagkonsumo, pag-optimize sa paggamit sa enerhiya, ug pagplano alang sa umaabot nga panginahanglan.
2.  Pagproseso sa audio ug sinultihan
   Sa pagproseso sa audio ug sinultihan, ang pag-analisar sa waveform makapahimo sa mga makina sa paghubad sa mga tingog sa tawo, nga nahimong basehan sa mga teknolohiya sama sa pag-ila sa sinultihan, pagkunhod sa kasaba, ug pagtuki sa musika. Nagtabang kini sa mga sistema sa pag-ila sa gisulti nga mga pulong, pagsala sa kasaba sa background, ug pag-analisar sa mga elemento sa musika sama sa ritmo ug pitch.
3. Medical diagnostics
   Sa medikal nga diagnostics, ang waveform analysis kinahanglanon para sa pagmonitor sa physiological signal. Ang mga himan sama sa electrocardiograms (ECGs) ug electroencephalograms (EEGs) naggamit sa mga pattern sa waveform aron mahibal-an ang mga kondisyon sa kasingkasing ug utok, nga nagtugot alang sa non-invasive diagnosis ug real-time nga pag-monitor sa kahimsog.

Oscillography sa mga sistema sa kuryente

• Ang mga oscilloscope usa sa mga nag-unang himan sa pag-analisar sa mga signal sa kuryente. Ang nag-unang impormasyon nga nakuha gikan sa waveform sa signal mao ang visualization sa niini ampkausaban sa litude sa paglabay sa panahon. Kini nga kapabilidad naghimo kanila nga kinahanglanon alang sa mga buluhaton sama sa pagsulay, pag-debug, ug pag-troubleshoot sa mga elektronik nga sistema.
• Ang oscillography sa mga sistema sa kuryente nagtumong sa paggamit sa mga oscillograph o digital fault recorder (DFRs) aron makuha ug analisahon ang mga electrical waveform—kasagaran vol.tage ug kasamtangan-sa panahon sa normal nga operasyon ug ilabi na sa panahon sa mga kasamok sama sa mga kasaypanan, switching mga panghitabo, o mga ekipo kapakyasan. Ang mga oscilloscope adunay lain-laing mga tipo, ang matag usa angay alang sa piho nga mga aplikasyon sa elektroniko, mga sistema sa kuryente, ug pagtuki sa signal.

Ania ang usa ka pagkahugno sa mga nag-unang matang sa oscilloscopes:

1. Analog nga oscilloscope
   Ang analog oscilloscope mao ang pinakaunang porma niini nga instrumento, naugmad sa sayong bahin sa ika-20 nga siglo ug kaylap nga gisagop human sa Ikaduhang Gubat sa Kalibutan. Naglihok kini gamit ang usa ka cathode-ray tube (CRT), diin ang usa ka electron beam gipatipas nga pinahigda ug patindog aron masubay ang waveform sa usa ka electrical signal sa usa ka phosphorescent screen. Ang bertikal deflection katumbas sa voltage sa signal, samtang ang pinahigda nga deflection kontrolado sa usa ka time base, nga nagtugot sa waveform nga ipakita sa paglabay sa panahon. Usa sa mga yawe nga kusog sa mga analog oscilloscope mao ang ilang tinuud nga tubag sa oras. Mahimo nilang ipakita ang mga paspas nga transient ug pagbag-o sa signal kung kini mahitabo, nga labi ka mapuslanon sa mga setting sa edukasyon ug alang sa dali nga pagdayagnos. Bisan pa, kulang sila sa abilidad sa pagtipig sa mga waveform o paghimo sa digital analysis. Ang ilang dako nga disenyo, limitado nga pagsukod sa katukma, ug pagkawala sa memorya naghimo kanila nga dili kaayo angay alang sa modernong mga aplikasyon, apan kini nagpabilin nga bililhon alang sa pagtudlo sa mga batakang konsepto sa signal nga kinaiya.
2. Digital Storage Oscilloscope (DSO)
   Ang DSO nagrepresentar sa usa ka mahinungdanon nga pag-uswag sa mga analog nga modelo. Gi-digitize niini ang umaabot nga mga analog signal gamit ang analog-to-digital converters (ADCs), ngaampHimoa ang signal sa taas nga tulin ug i-convert kini ngadto sa digital format. Kini nga digital nga datos gitipigan sa memorya, nga nagtugot alang sa pagtuki sa post-capture, pag-zoom, pag-trigger, ug pagtandi sa waveform.
   Ang mga DSO adunay mga microprocessors ug software nga makahimo sa usa ka halapad nga mga bahin, lakip ang awtomatikong pagsukod, pagtuki sa FFT, ug pag-decode sa protocol. Kini kaylap nga gigamit sa mga sistema sa kuryente, mga naka-embed nga sistema, ug mga laboratoryo sa panukiduki ug pag-uswag tungod sa ilang kaarang ug katukma.
3.  Digital Phosphor Oscilloscope (DPO)
   Ang DPO nagtukod sa DSO nga arkitektura apan nagpaila sa usa ka mas taas nga waveform capture rate ug intensity grading. Kini nagpasabot nga ang oscilloscope makahimo sa pagdakop ug pagpakita sa liboan o bisan milyon-milyon nga mga waveform kada segundo, pagpatong niini uban sa lain-laing mga kahayag sa pagpakita sa frequency sa panghitabo. Kini nga bahin nagsundog sa biswal nga pagpadayon sa mga analog nga CRT samtang nagtanyag sa mga benepisyo sa digital nga pagproseso.
   Ang mga DPO labi ka epektibo alang sa pagtuki sa jitter, pagtuki sa glitch, ug pagsulay sa integridad sa signal sa mga high-speed digital system. Gitugotan nila ang mga inhenyero nga mahanduraw ang maliputon nga mga anomaliya nga mahimong masipyat sa naandan nga mga oscilloscope.
4.  Mga sumbanan sa COMTRADE
   • Ang COMTRADE standard, mubo alang sa Common Format for Transient Data Exchange for Power Systems, kay gisagop sa tibuok kalibutan file format nga gidesinyo sa pagtipig ug pagbayloay sa datos sa waveform nga natala panahon sa mga kasamok sa sistema sa kuryente. Gihubit sa IEEE Standard C37.111, ang COMTRADE adunay usa ka kritikal nga papel sa pag-analisa pagkahuman sa panghitabo ug simulation sa mga sayup sa kuryente ug pamatasan sa sistema sa pagpanalipod.
   • Kini nga sumbanan hinungdanon tungod kay gisiguro niini ang interoperability sa usa ka halapad nga mga himan ug aparato nga gigamit sa mga utilities, mga tiggama sa relay, ug mga analista sa sistema. Kung adunay kasamok sama sa usa ka sayup o paglihok nga panghitabo, ang mga digital fault recorder (DFRs), mga protective relay, ug uban pang kagamitan sa pagmonitor mokuha ug high-resolution nga waveform data. Ang COMTRADE naghatag og usa ka standardized nga paagi sa pagtipig niini nga datos, nga nagpaposible sa pagpaambit ug pag-analisar niini sa lain-laing mga plataporma ug software environment.
   • Usa sa labing bililhon nga aplikasyon sa COMTRADE mao ang post-event analysis. Gigamit sa mga inhenyero ang natala nga datos aron matukod pag-usab ang pagkasunod-sunod sa mga panghitabo, pamatud-an ang husto nga operasyon sa mga relay sa pagpanalipod, ug mahibal-an ang bisan unsang mga anomaliya sa pamatasan sa sistema. Kini nga pag-analisa hinungdanon alang sa pagpauswag sa kasaligan ug pagtubag sa mga laraw sa pagpanalipod. Dugang pa, ang COMTRADE files kay kaylap nga gigamit sa pagbansay ug simulation nga mga palibot, diin ang tinuod nga kalibutan nga disturbance data mahimong i-replay aron sulayan ang relay logic, pag-validate sa mga modelo sa sistema, o mga operator sa tren ug mga inhenyero ubos sa realistiko nga mga kondisyon.
   • Ang mga sumbanan sa COMTRADE milambo aron ma-accommodate ang nagkadako nga pagkakomplikado ug mga kinahanglanon sa datos sa modernong mga sistema sa kuryente. Ang orihinal nga bersyon, nga gipaila niadtong 1991, migamit ug simple nga format sa ASCII aron tipigan ang waveform data ug impormasyon sa configuration. Samtang epektibo alang sa iyang panahon, kini nga format adunay mga limitasyon sa mga termino sa gidak-on sa datos ug kadali. Sa 1999, ang sumbanan gi-update aron suportahan ang binary data format, nga nagtugot alang sa mas episyente nga pagtipig ug mas paspas nga pagproseso, ingon man ang abilidad sa pagdumala sa daghang mga s.ampling rates sulod sa usa ka dataset—usa ka importante nga bahin para sa pagkuha sa duha ka high-speed transients ug mas hinay nga sistema sa dinamika.
   • Sa 2013 ang COMTRADE nagpaila sa XML-based configuration files ug ang abilidad sa pagputos sa tanan nga may kalabutan files ngadto sa usa ka ZIP archive. Kini nga pagpauswag nagpauswag sa organisasyon sa datos, pagkabasa, ug paghiusa sa modernong mga himan sa software. Gipasayon ​​usab sa format sa XML ang pag-parse ug paghubad sa datos sa configuration sa programmatically, dugang nga pagpausbaw sa automation ug interoperability.
   • Sa katingbanan, ang COMTRADE usa ka sukaranan nga sukaranan sa domain sa mga sistema sa kuryente ug gitugotan ang makanunayon, tukma, ug episyente nga pagdumala sa mga lumalabay nga datos sa waveform. Ang padayon nga ebolusyon niini nagpakita sa nagkadako nga panginahanglan sa digital substations, smart grids, ug advanced protection systems.

Pangunang mga sangkap sa COMTRADE

File extension Deskripsyon

• Configuration sa CFG file: naghubit sa mga ngalan sa channel, scaling factor, sampling rate, etc.
• DAT nga datos file: naglangkob sa aktuwal nga sampgipangulohan nga waveform data (ASCII o binary)
• HDR (opsyonal) nga Ulohan file: naglakip sa metadata mahitungod sa recording device o panghitabo
• INF (opsyonal) nga Impormasyon file: naghatag og dugang nga konteksto o mga komentaryo

Figure 1. COMTRADE sa Power System Event Analysis Workflow

Advanced nga mga teknik sa pagtuki sa waveform

• Ang mga modernong sistema sa kuryente nahimong labi ka komplikado tungod sa panagsama sa mga gigikanan sa nabag-o nga enerhiya, elektroniko sa kuryente, ug mga teknolohiya sa smart grid. Kini nga mga pag-uswag nagpaila sa bag-ong mga hagit sa pag-monitor, pagpanalipod, ug pagkontrol, labi na sa tukma nga pag-analisar sa mga dagway sa elektrikal. Ang tradisyonal nga mga pamaagi sa pagproseso sa signal kasagaran kulang sa pag-ila sa maliputon nga mga anomaliya, lumalabay nga mga kasamok, o dili linya nga mga kinaiya sa vol.tage ug kasamtangan nga mga waveform.
• Ang advanced waveform analysis techniques nagtanyag ug gamhanang mga himan aron matubag kini nga mga hagit. Pinaagi sa pagpagana sa taas nga resolusyon, adaptive, ug intelihente nga pagtuki sa mga signal sa sistema sa kuryente, kini nga mga pamaagi nagpauswag sa pag-ila sa sayup, pagsusi sa kalidad sa kuryente, ug pag-monitor sa kalig-on sa sistema. Kini nga puti nga papel nagpasiugda sa labing epektibo nga mga teknik nga nagbag-o sa waveform analysis sa modernong mga sistema sa kuryente.

Panguna nga mga teknik alang sa pagtuki sa waveform sa sistema sa kuryente

1. Paspas nga Fourier Transform (FFT)
   Ang FFT usa ka teknik nga bato sa pamag-ang sa pagproseso sa signal, kaylap nga gigamit alang sa pag-analisar sa sulud sa frequency sa mga waveform sa kuryente. Sa mga sistema sa kuryente, ang FFT una nga gigamit sa pag-ila ug pag-ihap sa mga harmonic nga sangkap sa voltage ug kasamtangan nga signal. Pinaagi sa pagbag-o sa mga signal sa time-domain ngadto sa frequency domain, gipadayag sa FFT ang presensya sa harmonic distortion, nga hinungdanon alang sa pagsusi sa kalidad sa kuryente ug pagsunod sa mga sumbanan sama sa IEEE 519.
   Bisan kung ang FFT labi ka episyente ug tukma alang sa mga nakahunong nga signal, kini nag-ingon nga ang mga kinaiya sa signal dili mausab sa paglabay sa panahon. Kini naghimo niini nga dili kaayo angay alang sa pag-analisa sa lumalabay o pag-usab-usab sa panahon nga mga panghitabo, diin ang ubang mga teknik mahimong mas angay.
2.  Wavelet Transform (WT)
   Gitubag sa WT ang mga limitasyon sa FFT pinaagi sa pagtanyag usa ka representasyon sa frequency sa oras sa mga signal. Dili sama sa FFT, nga naggamit sa fixed sinusoidal basis functions, ang WT naggamit sa scalable ug translatable wavelets nga mopahiangay sa mga kinaiya sa signal.
   Gitugotan niini ang pagtuki sa daghang resolusyon, nga naghimo niini nga sulundon alang sa pag-ila sa lumalabay nga mga panghitabo sama sa mga sayup, mga operasyon sa pagbalhin, ug mga kilat. Sa mga sistema sa kuryente, ang WT labi ka bililhon alang sa pag-ila sa sayup ug pag-localize, tungod kay kini makapunting sa eksaktong oras ug kasubsob sa mga kasamok. Ang abilidad niini sa pag-analisar sa mga high-frequency transients ug low-frequency trends naghimo niini nga usa ka versatile tool alang sa modernong grid monitoring.
3. Independent Component Analysis (ICA)
   Ang ICA usa ka estadistika nga teknik nga gigamit sa pagbulag sa usa ka multivariate signal ngadto sa additive, independente nga mga sangkap. Sa mga sistema sa kuryente, ang ICA gigamit aron ihimulag ang mga gigikanan sa interference o kasaba gikan sa datos sa pagsukod, labi na sa mga multi-phase system o sensor arrays. Pinaagi sa pag-ila sa mga tinubdan nga independente sa istatistika, gipauswag sa ICA ang katin-aw sa datos sa waveform ug gipauswag ang katukma sa sunod nga pagtuki. Kasagaran kini gigamit sa pag-monitor sa kalidad sa kuryente, pag-ila sa sayup, ug pag-denoising sa signal.
4.  Mga teknik nga nakabase sa pagkat-on sa makina
   Sa pag-uswag sa dagkong datos ug intelihente nga mga sistema, ang pagkat-on sa makina nahimong bahin sa pagtuki sa waveform. Ang mga teknik sama sa convolutional neural networks (CNNs) ug long short-term memory (LSTM) networks makahimo sa pagkat-on sa komplikadong mga pattern direkta gikan sa raw waveform data. Kini nga mga modelo gigamit alang sa daghang mga aplikasyon, lakip ang awtomatiko
   klasipikasyon sa kasaypanan, pagtuki sa anomaliya, pagtagna sa pagkarga, ug pagmentinar sa pagtagna. Ang pagkat-on sa makina nagtanyag sa advantage sa adaptability ug scalability, nga naghimo niini nga usa ka gamhanan nga himan alang sa modernong power system analytics.

Figure 2. Pagtuki sa mga Waveform sa Power Systems

Harmonic nga pagtuki

• Sa mga sistema sa kuryente, ang harmonics nagtumong sa voltage o kasamtangan nga mga waveform nga mahitabo sa mga frequency nga integer multiples sa sukaranang frequency sa sistema—kasagaran 50 Hz sa mga nasud sama sa India o 60 Hz sa Estados Unidos. Kini nga mga harmonic nga sangkap gipatong sa sukaranan nga porma sa balud, nga nagtuis sa maayo nga sinusoidal nga porma niini. Pananglitan, ang ikaduhang harmonic sa 50 Hz nga sistema makita sa 100 Hz, ikatulo sa 150 Hz, ug uban pa. Samtang kini nga mga sangkap nga mas taas nga frequency natipon, gibag-o nila ang symmetry ug hapsay nga porma sa balud, nga nagdala sa lainlaing mga isyu sa kalidad sa kuryente.
• Ang nag-unang mga tinubdan sa harmonics sa modernong electrical network mao ang nonlinear load. Kini ang mga himan nga nagkuha sa kasamtangan sa kalit nga mga pulso kaysa sa hapsay, sinusoidal nga paagi. Common examples naglakip sa variable frequency drives (VFDs), nga gigamit sa pagkontrolar sa motor speed; uninterruptible power supplies (UPS), nga nagsiguro sa padayon nga kuryente sa panahon sa outages; ug usa ka halapad nga han-ay sa elektronik nga kagamitan sama sa mga kompyuter, tig-imprenta, ug LED nga suga. Ang mga inverter nga gigamit sa mga sistema sa enerhiya sa solar ug hangin hinungdanon usab nga nag-amot, labi na kung ang pagsulud sa nabag-o nga enerhiya nagdugang sa grid.
• Ang presensya sa mga harmonic sa usa ka sistema sa kuryente dili lamang usa ka teoretikal nga kabalaka - kini adunay mahikap ug kasagaran mahal nga mga sangputanan. Harmonic distortion mahimong mosangpot sa overheating sa mga transformer, motor, ug mga kable, pagkunhod sa ilang lifespan ug efficiency. Ang mga proteksiyon nga relay, nga gidesinyo sa pagtubag sa piho nga mga kinaiya sa waveform, mahimong dili molihok o mapakyas sa pag-operate sa husto kung adunay mga hiwi nga signal. Dugang pa, ang harmonics nagdugang sa pagkawala sa sistema ug makahimo sa mga kondisyon sa resonance, diin ang pipila ka mga frequency anaa ampnasunog, nga mahimong hinungdan sa grabe nga kadaot sa mga ekipo.
• Tungod niini nga mga risgo, ang harmonic analysis nahimong usa ka kritikal nga aspeto sa pagmonitor ug disenyo sa sistema sa kuryente. Makapahimo kini sa mga inhenyero
  sa pag-assess sa gidak-on sa pagtuis, pag-ila sa mga tinubdan niini, ug pagpatuman sa tukma nga mga estratehiya sa pagpaminus. Usa sa labing kaylap nga gigamit nga mga himan alang niini nga katuyoan mao ang FFT. Kining mathematical technique nagdecompose sa usa ka complex waveform ngadto sa constituent frequency component niini, nga nagpadayag sa magnitude ug phase sa matag harmonic. Ang FFT labi ka epektibo sa pag-analisar sa mga nakahunong nga signal, diin ang mga kinaiya sa waveform nagpabilin nga medyo kanunay sa paglabay sa panahon.

 Proseso sa harmonic analysis sa web aplikasyon

Sunod-sunod nga dagan

• Pagkuha o pagdawat signal (pananglitan, gikan sa COMTRADE o sensor)
• I-segment ang signal ngadto sa mga frame (pananglitan, 1024 sampsila)
• Ibutang ang function sa bintana sa matag frame
• Buhata ang FFT sa frame sa bintana
• Handurawa o analisa ang frequency spectrum

Mga tip sa kahusayan sa memorya

• Gamita ang Typed Arrays (Float32Array, Float64Array) para sa performance
• Gamita pag-usab ang mga buffer imbes nga i-relocating
• Likayi ang dili kinahanglan nga mga kopya sa datos o JSON serialization

Mga Feature sa Library Size Notes

• fft.js Purong JS FFT Gagmay nga Paspas, Gi-type nga mga Array
• DSP.js FFT + mga filter Medium Maayo alang sa audio
• Ang Meyda Audio adunay Dako nga Gitukod sa Web Audio API

Talaan 5. Mga librarya para sa FFT sa JS 

Figure 3. Proseso sa Harmonic Analysis sa Web Aplikasyon

1.  Pagkuha sa signal
   • COMTRADE DATA pagkuha sa parsing
     Ang proseso sa pagkuha sa signal nagsugod sa usa ka serbisyo sa backend nga nakadawat o nag-access sa COMTRADE files, nga kasagaran naglakip sa usa ka configuration file (.CFG) ug usa ka datos file (.DAT). Ang .CFG file gi-parse aron makuha ang metadata sama sa:
   • Gidaghanon sa mga kanal
   • Sampling rate
   • Mga ngalan sa channel
   • Mga hinungdan sa scaling
     Ang .DAT file naglangkob sa aktuwal nga natala nga mga bili sa signal. Kini nga mga kantidad gisukod gamit ang nakuha nga mga hinungdan aron mabag-o ang hilaw nga digital nga pagbasa sa makahuluganon nga pisikal nga mga yunit sama sa volts o amperes.
     Kung makuha ug ma-istruktura ang datos sa time-series, kini gi-serialize sa JSON format. Ang matag entry naglakip sa usa ka orasamp ug ang katugbang nga mga kantidad alang sa matag channel. Kini nga structured data kay gihimong available sa frontend pinaagi sa RESTful API endpoint.
   • Pagplano sa sinewave base sa mga kanal
     Sa atubangan nga tumoy, ang mga tiggamit makapili sa piho nga mga parameter o channel—sama sa VGA, VBA, ug uban pa—aron mahanduraw ang ilang mga waveform. Kini nga mga parameter kasagarang nagrepresentar sa voltage o kasamtangan nga mga sukod gikan sa lain-laing mga hugna o lokasyon sa sistema sa kuryente. Kay example:
   • VGA: Voltage sa phase A sa usa ka generator terminal
   • VBA: Voltage sa phase A sa usa ka bus
     Ang dropdown o list interface nagtugot sa mga tiggamit sa pagpili gikan sa anaa nga mga channel. Sa higayon nga mapili, ang katugbang nga time-series data giplano, kasagaran nagpakita sa sinusoidal waveforms ubos sa normal nga mga kondisyon sa operasyon.
2. Pag-window
   Human maplano ang sinewave, ang mga tiggamit gihatagan og graphical interface aron makapili og gamay nga bintana—kasagaran usa ka kompleto nga siklo sa waveform. Gihimo kini gamit ang usa ka draggable o resizable nga kahon sa pagpili sa ibabaw sa graph.
   Kung gipili ang usa ka bintana:
   • Ang katugbang nga subset sa datos sa serye sa oras gikuha
   • Usa ka function sa windowing (sama sa Hann o Hamming) gipadapat sa pag-taper sa mga kilid sa signal
   • Ang signal sa bintana giandam dayon alang sa pag-compute sa FFT
   • Kini nga lakang hinungdanon sa mga sistema sa kuryente diin ang mga signal kanunay. Ang pagpili sa eksakto nga usa ka siklo nagsiguro nga ang FFT nakakuha sa sukaranan nga frequency ug harmonics nga adunay gamay nga pagtuis, samtang ang function sa windowing makapamenos sa spectral leakage.
3. Paspas nga Fourier Transform computation
   • Ang Fast Fourier Transform (FFT) gipadapat sa pag-convert sa time-domain signal ngadto sa frequency domain. Gipadayag niini ang harmonic nga sulud sa signal. Ang FFT gikalkula gamit ang mosunod nga pormula:
     X[k] = Σ (x[n] * e^(-j2πkn/N)) para sa n = 0 ngadto sa N-1
     diin:
   • Ang X[k] mao ang k-th frequency component
   • Ang x[n] mao ang n-th time-domain sample
   • Ang N mao ang kinatibuk-ang gidaghanon sa samples
   • j mao ang hinanduraw nga yunit
     Sa fft.js, ang FFT gikuwenta gamit ang Cooley-Tukey algorithm, nga balikbalik nga nagbungkag sa usa ka DFT sa gidak-on nga NN ngadto sa mas gagmay nga mga DFT.
     Ang mosunod kay gipasimple sa ibabawview sa proseso:
   • Pag-andam sa input
   • Ang input signal kasagaran usa ka han-ay sa tinuod nga mga numero
     • Kon ang signal tinuod-lamang, kini nakabig ngadto sa usa ka komplikado array; Ang matag bili nahimong komplikadong numero nga adunay hinanduraw nga bahin nga 0
   • Bit-reversal permutation
     Ang input array gi-order pag-usab sa usa ka piho nga paagi (bit-reversal order) aron maandam ang recursive FFT nga mga lakang
   • Pagkalkula sa alibangbang
     Ang kinauyokan sa FFT algorithm naglakip sa paghiusa sa mga parisan sa mga kantidad gamit ang butterfly operation:
   • u=x[n]t=x[n+m]•e−j2πNkx[n]=u+tx[n+m]=u−tutx[n]x[n+m]
   • =x[n]=x[n+m]•e−jN2πk=u+t=u−t
     Kini gisubli sa stages, pagdoble sa gidak-on sa mga sub-DFT matag higayon
   • Output
     Ang resulta usa ka han-ay sa mga komplikadong numero nga nagrepresentar sa amplitude ug hugna sa matag frequency component
4. Mga Visualization
   Ang kataposang lakang mao ang paghanduraw, diin ang frequency-domain nga datos gihimo ngadto sa usa ka interactive ug mahubad nga format gamit ang ECharts, usa ka gamhanan nga JavaScript-based charting library.
   Kung makwenta na ang FFT, ang resulta nga frequency spectrum—kasagaran naglangkob sa magnitude values ​​sa frequency bins—gipasa ngadto sa mga tsart. Ang mga tiggamit mahimo view kini nga datos ingon:
   • Mga tsart sa linya
   • Mga bar graph
   • Mga heatmap

Gisuportahan sa ECharts ang mga interactive nga bahin sama sa pag-zoom, tooltip, legend, ug responsive nga mga layout, nga naghimo niini nga sulundon alang sa pagsuhid sa mga kinaiya sa signal sa detalye. Kini nga visualization hinungdanon alang sa pag-ila sa mga pattern, pag-ila sa mga anomaliya, ug paghimo og nahibal-an nga mga desisyon base sa frequency content sa signal—sama sa pagtan-aw sa harmonics, kasaba, o wala damha nga frequency spike.

 Harmonic nga mga estratehiya sa pagpaminus
Samtang nag-uswag ang mga sistema sa kuryente uban ang panagsama sa mga dili linya nga mga karga ug nabag-o nga gigikanan sa enerhiya, ang harmonic distortion nahimong usa ka kritikal nga kabalaka. Ang mga harmonika mahimong mosangpot sa sobrang pag-init sa mga kagamitan, pagkadisoperasyon sa mga himan nga panalipod, ug dugang nga pagkawala sa sistema. Aron matubag kini nga mga hagit, daghang mga estratehiya sa pagpaminus ang naugmad, ang matag usa angay sa lainlaing mga pag-configure sa sistema ug harmonic pro.files.

1. Passive nga mga filter
   Ang mga passive filter usa sa labing tradisyonal ug kaylap nga gigamit nga mga solusyon alang sa harmonic mitigation. Kini nga mga pagsala naglangkob sa mga induktor ug mga kapasitor nga gi-configure aron maporma ang mga resonant nga sirkito nga gipahiangay sa piho nga mga frequency sa harmonic. Kung konektado sa sistema sa kuryente, naghatag sila usa ka ubos nga impedance nga agianan alang sa gipunting nga mga harmonic, nga epektibo nga nagpalayo kanila gikan sa sensitibo nga kagamitan. Samtang ang mga passive nga mga filter epektibo sa gasto ug yano nga ipatuman, kini naayo sa kinaiyahan ug mahimong dili maayo nga mopahiangay sa lainlain nga mga kondisyon sa harmonic. Dugang pa, ang dili husto nga pag-tune mahimong mosangput sa mga isyu sa resonance, posible amppagpataas kay sa pagpagaan sa pagtuis.
2.  Aktibo nga Power Filters (APFs)
   Ang APF nagrepresentar sa usa ka mas dinamikong pamaagi sa harmonic mitigation. Kini nga mga aparato naggamit sa mga elektronik nga kuryente aron padayon nga ma-monitor ang sistema ug mag-inject sa mga kompensasyon nga mga sulog nga nagkansela sa dili gusto nga mga harmonic. Dili sama sa mga passive filter, ang mga APF maka-adjust sa real-time nga mga kausaban sa load ug harmonic content. Labi nga epektibo kini sa mga palibot nga adunay nag-usab-usab nga dili linya nga mga karga, sama sa mga planta sa industriya o mga sentro sa datos. Bisan pa, ang ilang pagkakomplikado ug mas taas nga gasto mahimong usa ka babag sa kaylap nga pagsagop, labi na sa gagmay nga mga instalasyon.
3.  Hybrid nga mga filter
   Ang mga hybrid nga filter naghiusa sa mga kalig-on sa pareho nga passive ug aktibo nga mga teknik sa pagsala. Kasagaran, ang usa ka passive filter gigamit sa pagdumala sa lower-order harmonics, samtang ang usa ka aktibo nga filter nagtubag sa mas taas nga-order o dinamikong pagbag-o nga harmonics. Ang kini nga kombinasyon naghatag usa ka balanse nga solusyon nga nagtanyag parehas nga kahusayan sa gasto ug kadali sa pagpahiangay. Ang mga hybrid nga filter labi ka mapuslanon sa mga sistema diin ang harmonic profiles mga partially predictable pero subject gihapon sa panagsa nga kausaban.

Panapos

• Ang advanced waveform analysis usa ka batong pamag-ang sa modernong inhenyeriya, ilabina sa mga sistema sa kuryente, diin kini makahimo sa tukma nga pag-monitor, pag-ila sa sayup, ug pag-optimize sa mga komplikadong electrical network. Ang mga teknik sama sa FFT, WT, EMD, HHT, ICA, ug mga modelo sa pagkat-on sa makina naghatag gahum sa mga inhenyero sa pagbutyag sa mga tinago nga mga sumbanan ug pagsiguro sa pagkakasaligan sa sistema
• Ang pagtuki sa harmonic kritikal alang sa pagmentinar sa kalidad sa kuryente, tungod kay ang mga harmonic gikan sa nonlinear load mahimong makatuis sa mga waveform ug makadaut sa mga ekipo. Ang mga himan sama sa FFT ug wavelet-based nga pag-analisa kinahanglanon para sa pag-ila ug pagpagaan niini nga mga pagtuis
• Usa ka lawom nga pagsabut sa mga parametro sa kuryente-voltage, kasamtangan, frequency, harmonics, ug transients—mahinungdanon sa pagtimbang-timbang sa kahimsog sa sistema. Kini nga mga panabut milabaw pa sa mga sistema sa kuryente sa mga natad sama sa pagproseso sa audio ug medikal nga diagnostic, diin ang pag-analisar sa waveform nagsuporta sa mga aplikasyon sama sa pag-ila sa sinultihan ug paghubad sa ECG
• Ang COMTRADE standard nagsiguro sa makanunayon nga pagtipig ug pagtuki sa lumalabay nga datos, pagsuporta sa post-event diagnostics ug smart grid integration. Harmonic nga mga estratehiya sa pagpaminus, lakip ang passive, aktibo, ug hybrid nga mga pagsala, dugang nga makapauswag sa kalig-on ug pagsunod sa sistema
• Sa kinauyokan niini nga proseso sa analitikal nahimutang ang pagkuha sa signal, gisundan sa FFT-based decomposition ug visualization pinaagi sa mga tsart ug time-frequency plots. Kini nga mga himan nagbag-o sa hilaw nga datos nga mahimo’g aksyon nga mga panabut ug makapahimo sa mga inhenyero nga makit-an ang mga anomaliya, ma-optimize ang pasundayag, ug maghimo mga nahibal-an nga desisyon
• Ang pag-analisa sa waveform nagpadayon sa pag-uswag isip usa ka transformative force, nagmaneho nga mas maalamon, mas luwas, ug mas lig-on nga mga sistema sa tibuok industriya

Mahitungod sa Eaton
Ang Eaton usa ka intelihente nga kompanya sa pagdumala sa kuryente nga gipahinungod sa pagpanalipod sa kalikopan ug pagpauswag sa kalidad sa kinabuhi alang sa mga tawo bisan diin. Naghimo kami og mga produkto alang sa data center, utility, industriyal, komersyal, machine building, residential, aerospace ug mga merkado sa paglihok. Gigiyahan kami sa among pasalig sa pagbuhat sa husto nga negosyo, sa pag-operate nga malungtaron ug sa pagtabang sa among mga kustomer sa pagdumala sa gahum-karon ug sa umaabot.

Pinaagi sa pagpahimulos sa pangkalibutanon nga mga uso sa pagtubo sa elektripikasyon ug digitalization, gipadali namo ang transisyon sa planeta ngadto sa renewable nga tinubdan sa enerhiya, nagtabang sa pagsulbad sa labing dinalian nga mga hagit sa pagdumala sa kuryente sa kalibotan, ug nagtukod ug mas malungtarong katilingban alang sa mga tawo karon ug sa umaabot nga henerasyon. Ang Eaton gitukod sa 1911 ug nalista sa New York Stock Exchange sulod sa kapin sa usa ka siglo. Gi-report namon ang mga kita nga $24.9 bilyon kaniadtong 2024 ug nagserbisyo sa mga kostumer sa labaw sa 160 nga mga nasud.
Para sa dugang nga impormasyon, bisitaha ang Eaton.com

Mga pakisayran

1. Harmonic Analysis ug Fourier Transform - University of Maryland
2. Mga Kapanguhaan sa Pag-analisa sa Signal - Unibersidad sa North Carolina Wilmington
3. Harmonic Analysis Lecture Notes – Unibersidad sa Illinois sa Urbana–Champaign
4. Pag-analisar sa Harmonic nga adunay Symmetrical Space Phasor Components - IEEE Xplore
5. Mga Aplikasyon ug Praktikal sa Na-synchronize nga Pag-monitor sa Waveform - PAC World
6. Electrical Waveforms ug Electrical Signal Types – Electronics Tutorials

Alang sa dugang impormasyon, bisitaha

• Eaton.com/BrightlayerDataCenters
• Eaton.com/foreseer

© 2025 Eaton
Tanang Katungod Gigahin
Giimprinta sa SG
Publikasyon No. WP027030EN / SMC Septiyembre 2025

Ang Eaton usa ka rehistradong marka sa pamatigayon.
Ang tanan nga uban nga mga marka sa pamatigayon mga kabtangan sa ilang mga tag-iya.

Kanunay nga Gipangutana nga mga Pangutana

Unsa ang pipila ka kasagarang matang sa mga waveform?

Ang kasagarang mga matang sa waveform naglakip sa sine wave, square wave, triangle wave, ug sawtooth wave.

Unsa nga impormasyon ang makuha gikan sa waveform analysis?

Ang pag-analisa sa waveform naghatag mga panabut sa mga kinaiya sa signal sama sa amplitude, frequency, period, phase, RMS, peak-to-peak values, crest factor, THD, ug SNR.

Mga Dokumento / Mga Kapanguhaan

Nahuman ang Eaton Waveformsview ug Advanced Analysis [pdf] Manwal sa Tag-iya Natapos ang mga Waveformview ug Advanced Analysis, Waveforms, Overview ug Advanced Analysis, Advanced Analysis, Analysis

Mga pakisayran

• Manwal sa Gumagamit