基于諧波分析的交流電量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著各種非線性電力電子設(shè)備的大量應(yīng)用，電網(wǎng)中的諧波污染日益嚴(yán)重，諧波已經(jīng)成為表征電能質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)，因而對(duì)電力系統(tǒng)及電力設(shè)備中的諧波進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)、分析和監(jiān)控具有越來越重要的理論和工程實(shí)際意義。目前實(shí)際應(yīng)用的電力諧波分析系統(tǒng)大多是以單片機(jī)為核心組成，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上的新型多功能電參量監(jiān)測(cè)儀不僅價(jià)格普遍較高，而且不具備開放性，無法滿足實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)要求。本文以實(shí)驗(yàn)室教學(xué)為背景研制了一套基于諧波分析的交流電量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)對(duì)象為運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)

2、平臺(tái)上的一臺(tái)三相交流異步電動(dòng)機(jī)。 本文首先介紹了電力諧波監(jiān)測(cè)及交流電參量監(jiān)測(cè)儀表的發(fā)展及現(xiàn)狀，并詳細(xì)論述了基于 FFT 的諧波檢測(cè)方法。在此基礎(chǔ)上提出了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案：測(cè)量方法采用硬件同步采樣和過采樣技術(shù)相結(jié)合，硬件結(jié)構(gòu)采用 CPLD、高性能ADC和基于ARM核的主控制器 LPC2292 協(xié)調(diào)工作，軟件算法采用FIR數(shù)字濾波和復(fù)序列FFT算法，共同完成對(duì)相關(guān)交流電量的測(cè)量。該方案保證系統(tǒng)具有較好的實(shí)時(shí)性和測(cè)量精度。

3、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)有液晶、鍵盤、大容量片外FLASH存儲(chǔ)器以及RS232/RS485、USB、CAN總線等豐富的通信接口，并且對(duì)系統(tǒng)的抗干擾問題作了詳細(xì)分析。軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)為基于前后臺(tái)的工作方式，并嘗試了將μC/OS-Ⅱ RTOS向LPC2292的移植，實(shí)現(xiàn)了基于μC/OS-Ⅱ的數(shù)據(jù)采集、分析和USB通信等基本功能。軟硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)均充分考慮了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性、開放性和可移植性，為將來系統(tǒng)功能的擴(kuò)展提供了良好的平臺(tái)。 實(shí)驗(yàn)表明，該系統(tǒng)不僅可