電能質量檢測裝置的研究和實現(xiàn).pdf

1、在我國電業(yè)工業(yè)蓬勃發(fā)展、電力負荷急劇增長的同時,非線性和沖擊性負荷也在不斷的增長,這些負荷對供電系統(tǒng)電能質量造成嚴重污染:另一方面,高度自動化和智能化的工業(yè)用電設備也對電能質量提出更高的要求,現(xiàn)代電力系統(tǒng)的特征賦予了電能質量新的內涵和意義。研制性能優(yōu)良的電能質量分析儀對于電能質量監(jiān)測,乃至后續(xù)的電能質量控制有著十分重要的意義。
　　 電能質量分析檢測裝置包括硬件設計和軟件設計兩個方面。硬件方面,應用了 TMS320VC5402

2、DSP芯片為核心器件的硬件結構由信號采集單元、DSP核心單元、存儲單元、通訊單元等構成。軟件方面,利用集成開發(fā)環(huán)境CCS,采用了C語言和匯編語言混合編程,設計了電能質量相關指標的分析和檢測程序,其中包括硬件系統(tǒng)初始化子程序、數(shù)據(jù)采樣子程序、數(shù)據(jù)處理子程序、算法程序等。該儀器能夠分析電網(wǎng)實時電壓、電流等數(shù)據(jù),借助數(shù)字信號處理芯片強大的數(shù)據(jù)處理功能對電能質量予以分析。電能質量指標和算法的研究主要包括:供電電壓偏差、頻率偏差、三相電壓不平衡度

3、、諧波計算等。首先,對電能質量監(jiān)測的有關理論進行了論述和分析。對DFT的頻率混疊問題和頻譜泄露問題做了分析并提出解決方法。其次,設計了電能質量分析儀的硬件和軟件系統(tǒng)。在硬件系統(tǒng)中,核心處理芯片采用DSP和CPLD,模數(shù)轉換模塊采用16位高精度的ADC,配置了以太網(wǎng)、UART和USB2.0等接口,并在前向通道設計了有源的抗混疊濾波器。由于傳統(tǒng)的電磁型互感器的不足,信號轉換模件采用了霍爾傳感器。在軟件系統(tǒng)中,分別設計了包括DSP軟件系統(tǒng)的啟