含諧波的電能計(jì)量系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，電力電子技術(shù)也在日益更新。近年來，因?yàn)橛秒娦枨?，大量非線性負(fù)荷應(yīng)用到電網(wǎng)當(dāng)中，向電網(wǎng)中注入了大量的諧波，致使電網(wǎng)信號波形產(chǎn)生畸變。諧波污染不僅會損壞供電網(wǎng)絡(luò)和用電設(shè)備，而且會影響電能計(jì)量裝置的準(zhǔn)確性，嚴(yán)重影響供電企業(yè)和線性用戶的經(jīng)濟(jì)利益。
　　 現(xiàn)在普遍使用的電子式電能表和感應(yīng)式電能表都只是對基波電能進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)量，當(dāng)電網(wǎng)信號中含有諧波成分時(shí)會嚴(yán)重影響這兩種電能表的準(zhǔn)確性。因此設(shè)計(jì)一種能夠?qū)﹄娋W(wǎng)中的諧波電能

2、進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)量，并且能夠區(qū)分諧波電能方向的諧波電能表很有必要性，它不僅能夠保證供電企業(yè)對線性用戶和非線性用戶收費(fèi)的合理性，而且能夠作為治理諧波源的依據(jù)。
　　 本課題對現(xiàn)有的在電網(wǎng)波形畸變情況下的各種功率定義進(jìn)行了分析介紹，選用了適合本課題的功率定義方式，對非線性用戶采用計(jì)量基波電能與諧波電能絕對值的和的方式進(jìn)行電能計(jì)量，而對線性用戶則只計(jì)量基波電能，以達(dá)到對二者收費(fèi)的合理性。
　　 本系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)采用AD+DSP+AR

3、M的雙核結(jié)構(gòu)，利用DSP快速的數(shù)據(jù)處理能力，對經(jīng)過AD芯片采樣后的電壓和電流信號進(jìn)行FFT變換，得到基波和各次諧波的數(shù)值，進(jìn)而達(dá)到對基波電能以及諧波電能進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)量的目的。數(shù)據(jù)的采樣過程中采用鎖相環(huán)同步技術(shù)，來解決因?yàn)椴蓸有盘柵c被采樣信號的不同步所引起的FFT頻譜泄露問題，通過上位機(jī)ARM來完成液晶顯示以及鍵盤操作等人機(jī)交互的任務(wù)。
　　 最后，對本系統(tǒng)的諧波分析功能、頻率測量功能以及液晶顯示功能進(jìn)行了測試。對線性用戶和非線性用