電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)代電力電子變流裝置和非線性設(shè)備被大量使用，電能質(zhì)量問題已經(jīng)引起電力部門和許多重要商業(yè)用戶的密切關(guān)注，一方面是電網(wǎng)電能質(zhì)量的下降，另一方面卻是用戶對(duì)電能質(zhì)量要求的提高，其矛盾日益尖銳。因此，如何提高和保證電能質(zhì)量己經(jīng)成為我國電力系統(tǒng)面臨的重要問題，對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)與分析具有十分重要的意義。
　　本文首先論述了電力系統(tǒng)參數(shù)監(jiān)測(cè)的意義及研究發(fā)展現(xiàn)狀，介紹了諧波的危害和目前存在的諧波檢測(cè)方法，并在電能

2、質(zhì)量和電能計(jì)量相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，提出了電力參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，然后從硬件、軟件和算法三個(gè)方面詳細(xì)介紹了電力參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研制。
　　根據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的需要，本文采用DSP+MCU構(gòu)架，充分發(fā)揮DSP芯片的數(shù)字處理能力和MCU的控制功能。采用模塊化的設(shè)計(jì)思路，將系統(tǒng)分為信號(hào)采集模塊、信號(hào)處理模塊、人機(jī)接口模塊等多個(gè)功能模塊，各模塊之間通過信息交換協(xié)調(diào)工作。硬件方面，本文詳細(xì)介紹了數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理等模塊的具體電路實(shí)現(xiàn)，以及相關(guān)

3、的系統(tǒng)電路擴(kuò)展；軟件方面，本文著重分析了諧波分析算法，采用了一種針對(duì)實(shí)輸入序列的高效FFT算法，并對(duì)使用FFT算法帶來的頻譜泄漏和柵欄效應(yīng)進(jìn)行了詳細(xì)分析，提出了基于窗函數(shù)的插值FFT算法，給出了算法的DSP實(shí)現(xiàn)方法，并在MATLAB中進(jìn)行仿真，驗(yàn)證了算法的正確性。同時(shí)，對(duì)于頻譜分析的抗混疊處理，本文設(shè)計(jì)了基于窗函數(shù)的數(shù)字濾波器。對(duì)于DSP自舉引導(dǎo)程序的設(shè)計(jì)、DSP與A/D以及MCU的接口編程以及數(shù)據(jù)的采集，本文也詳細(xì)的介紹了其實(shí)現(xiàn)過程。