基于μc-OS-Ⅱ的電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置研制.pdf

1、近年來,由于非線性、大功率電力設備的大量應用,電網(wǎng)中出現(xiàn)了大范圍的諧波污染。這些污染不僅影響精密用電設備的使用、供電網(wǎng)絡的高效穩(wěn)定運行,還會降低電能計量裝置的準確性。目前市面上的高性能電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置由于價格昂貴而無法被大規(guī)模應用,因此設計一種高精度、低價格的電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置對于公用電網(wǎng)的電能質(zhì)量監(jiān)管意義重大。
　　本文對電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置的實際應用需求和技術(shù)研究現(xiàn)狀進行深入分析,采用ARM Cotex-M3作為控制處理

2、核心、ADE7880作為采樣和數(shù)字信號處理芯片搭建裝置的硬件平臺。在此基礎(chǔ)之上,結(jié)合嵌入式實時操作系統(tǒng)成功研制集基本電力參數(shù)測量、高精度諧波分析、電能事件監(jiān)測存儲、人機交互和通信等功能為一體的在線監(jiān)測裝置。
　　首先,本文根據(jù)國標要求,對采樣方式、基本電參數(shù)的測量原理和諧波分析方法進行理論闡述。以硬件平臺為依托,詳述了裝置內(nèi)部的采樣方案、關(guān)鍵數(shù)據(jù)處理算法以及附加功能模塊底層算法設計。在采樣方案中,著重對比傳統(tǒng)采樣法與本設計采用的同

3、步采樣法,通過仿真論證了該采樣方案對于減小頻譜泄露和噪聲的精度優(yōu)勢。諧波分析部分,為了解決傳統(tǒng)諧波分析算法運算量過大、實時性差、硬件依賴程度高等問題,重點闡述了一種基于自適應實時監(jiān)控的諧波分析算法。
　　其次,在軟件整體設計部分,介紹μc/OS-II在 LPC1768上的移植以及基于μc/OS-II的軟件整體架構(gòu),詳細闡述了數(shù)據(jù)采集、處理、存儲、顯示等各功能模塊的設計和具體實現(xiàn)。
　　最后,對研發(fā)成功的樣機進行了精度校準實驗