新型電能質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的研究.pdf

1、本文針對(duì)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)問(wèn)題,研制了一套基于嵌入式ARM技術(shù)和虛擬儀器平臺(tái)的電能質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)三相電壓/電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù),諧波、三相不平衡、閃變等參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、分析,及電能質(zhì)量綜合評(píng)估和故障診斷。其主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1)評(píng)價(jià)電能質(zhì)量參數(shù)計(jì)算方法研究。分析了常見(jiàn)電能質(zhì)量影響參數(shù)的計(jì)算原理,其中針對(duì)電網(wǎng)的諧波分析問(wèn)題,采用了基于FFT的最小二乘算法,克服了柵欄效應(yīng)和頻譜泄露,提高了計(jì)算精度,并在MA

2、TLAB環(huán)境下進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn);針對(duì)閃變參數(shù)的計(jì)算問(wèn)題,采用了國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)推薦的閃變儀平方檢測(cè)算法并對(duì)其進(jìn)行了MATLAB仿真,如實(shí)準(zhǔn)確測(cè)量出了短時(shí)閃變值。
　　2)硬件電路設(shè)計(jì)。采用ARM7-LPC2132作為核心處理芯片,充分利用其內(nèi)部的嵌入式功能模塊,設(shè)計(jì)了電源模塊、電壓/電流變換模塊、信號(hào)采集/調(diào)理模塊和通信模塊。。其中,為提高檢測(cè)精度,在電壓/電流變換模塊中對(duì)相位差進(jìn)行了補(bǔ)償;為方便遠(yuǎn)程監(jiān)控,通信模塊采用了RS

3、-485總線。
　　3)軟件設(shè)計(jì)及編程。軟件模塊由下位機(jī)軟件和上位機(jī)軟件兩部分組成。下位機(jī)軟件開(kāi)發(fā)基于tlC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng),用于三相電壓和電流的采集,以及電能質(zhì)量各項(xiàng)參數(shù)的計(jì)算等工作,即電網(wǎng)的諧波分析、三相不平衡度計(jì)算和閃變參數(shù)計(jì)算等;上位機(jī)軟件基于虛擬儀器Lab Windows/CVI開(kāi)發(fā)了人機(jī)交互軟件平臺(tái),用于完成各項(xiàng)電能質(zhì)量參數(shù)的顯示及存儲(chǔ)等工作。
　　最后,根據(jù)上述方案研制的電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng),在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下,與