電力參數(shù)測試儀設(shè)計(jì).pdf

1、電力產(chǎn)業(yè)是一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，然而隨著電網(wǎng)中非線性負(fù)荷的大量涌入及新能源的廣泛使用，電能污染日益嚴(yán)重。因此，解決電能質(zhì)量問題，對電能質(zhì)量進(jìn)行必要的監(jiān)測和分析，進(jìn)而改善電網(wǎng)的電能質(zhì)量顯得尤為必要。
　　在實(shí)驗(yàn)室研制的電能質(zhì)量分析儀的基礎(chǔ)上，本文根據(jù)市場需求，設(shè)計(jì)改進(jìn)，拓展電力測試參數(shù)，更新管理單元，設(shè)計(jì)一款基于ADC+DSP+ARM的電力參數(shù)測試儀，主要完成：（1）依據(jù)諧波分析和介質(zhì)損耗角檢測需求，提出并建立基于Kaiser

2、-Nuttall(K-N)互卷積窗的雙譜線插值 FFT改進(jìn)諧波分析算法；（2）提出并建立基于時(shí)域準(zhǔn)同步的介損角快速測量算法；（3）基于Cortex-M4+MQX的電力參數(shù)測試儀管理單元的軟、硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。
　　本文設(shè)計(jì)由6部分組成：第1章為緒論，簡要介紹項(xiàng)目的研究背景和意義、電能質(zhì)量的定義及相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、介質(zhì)損耗參數(shù)概念、電能質(zhì)量問題的分類、電力檢測技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢、本文研究項(xiàng)目的來源和主要工作；第2章為電力參數(shù)檢測算法研

3、究，詳細(xì)介紹基于K-N互卷積窗的雙譜線插值 FFT改進(jìn)諧波分析算法以及基于時(shí)域準(zhǔn)同步的介損角快速測量算法，并建立仿真模型，分別對改進(jìn)諧波分析算法和介損角檢測算法進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)；第3章為電力參數(shù)測試儀的信號(hào)處理單元設(shè)計(jì)，首先介紹電力參數(shù)測試儀的總體設(shè)計(jì)，然后概述測試儀信號(hào)處理模塊的硬件設(shè)計(jì)，最后分析本文提出電力參數(shù)檢測算法的DSP實(shí)現(xiàn)流程；第4章為電力參數(shù)測試儀的管理系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，首先介紹管理單元的硬件控制核心；再次介紹管理系統(tǒng)子模塊的硬件

4、電路設(shè)計(jì)，包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)接口設(shè)計(jì)、通信接口設(shè)計(jì)以及人機(jī)交互接口設(shè)計(jì)，最后分析 PCB的設(shè)計(jì)流程和本文管理單元的PCB設(shè)計(jì)。第5章為電力參數(shù)測試儀的管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，首先分析管理單元軟件核心MQX的微內(nèi)核結(jié)構(gòu)和啟動(dòng)執(zhí)行過程；然后介紹測試儀管理系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)；最后結(jié)合 MQX，介紹測試儀各個(gè)模塊的軟件設(shè)計(jì)。第6章對電力參數(shù)測試儀的有效性與準(zhǔn)確性進(jìn)行驗(yàn)證，并分析參數(shù)測試儀的軟硬件可靠性設(shè)計(jì)。
　　實(shí)際測試和檢測結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的電力參數(shù)