新型電壓監(jiān)測(cè)儀的設(shè)計(jì).pdf

1、根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司SG186工程中建立全國(guó)電網(wǎng)范圍內(nèi)統(tǒng)一供電電壓采集系統(tǒng)的發(fā)展目標(biāo)，設(shè)計(jì)并研制符合最新標(biāo)準(zhǔn)的新型電壓監(jiān)測(cè)儀，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文分析了新型電壓監(jiān)測(cè)儀的功能需求及性能指標(biāo)，從總體上提出以LM3S9B96微處理器和ADE7753電能計(jì)量芯片為核心，GPRS模塊SIM800E結(jié)合NRSEC3000加密芯片組成無(wú)線加密系統(tǒng)，多種通信接口并存的硬件設(shè)計(jì)方案。深入研究電壓有效值的數(shù)字測(cè)量理論，詳細(xì)闡述RMS均方根和MA

2、V平均絕對(duì)值兩種計(jì)算方法的原理，分析頻率偏移時(shí)的系統(tǒng)誤差，對(duì)常用的補(bǔ)償方法進(jìn)行仿真比較，提出使用查表法作為系統(tǒng)電壓有效值的補(bǔ)償策略。在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)出單次諧波波形系數(shù)與波形畸變系數(shù)的關(guān)系，并基于采樣點(diǎn)值的計(jì)算解決了單次諧波的MAV法有效值計(jì)算問(wèn)題。系統(tǒng)軟件使用SAFERTOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)進(jìn)行資源分配與任務(wù)調(diào)度，以模塊化分層思想進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了電壓有效值計(jì)算與統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、人機(jī)交互、無(wú)線加密通信等功能。兩級(jí)緩沖區(qū)協(xié)議架構(gòu)和基于有限狀態(tài)

3、機(jī)模型的數(shù)據(jù)收發(fā)控制設(shè)計(jì)，提高了報(bào)文的處理效率。為有效地管理統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)了按時(shí)間索引，基于Nor FLASH的電壓數(shù)據(jù)庫(kù)以及相應(yīng)的FTL（Flash Transfer Level）磁盤管理算法，在提高讀寫(xiě)效率的同時(shí)，達(dá)到了存儲(chǔ)器的擦寫(xiě)均衡與垃圾數(shù)據(jù)自動(dòng)回收效果。最后設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了電壓監(jiān)測(cè)儀的遠(yuǎn)程軟件更新功能，用戶可借助主站服務(wù)器，通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)，升級(jí)電壓監(jiān)測(cè)儀的應(yīng)用軟件。設(shè)計(jì)的新型電壓監(jiān)測(cè)儀樣機(jī)各項(xiàng)指標(biāo)均滿足國(guó)網(wǎng)最新標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)了浙江省