基于FFT和小波變換的電能質(zhì)量實時監(jiān)測儀的研究.pdf

1、針對電能質(zhì)量監(jiān)測和電網(wǎng)諧波污染問題，研制了一種基于嵌入式ARM技術和虛擬儀器平臺的電能質(zhì)量實時監(jiān)測儀，實現(xiàn)了對三相電網(wǎng)相/線電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、電網(wǎng)頻率、功率因數(shù)、有功電能、無功電能以及三相電壓、電流諧波的實時監(jiān)測。
　　 課題主要內(nèi)容包括電量計算的理論分析、硬件電路設計和上下位機軟件設計三部分。論文首先在理論上分析了各個電能參數(shù)的計算原理，其中在對諧波處理上運用了FFT與WPT相結合的方法，并對該方法進行

2、了matlab仿真，證實了此方法在諧波處理中的可行性。
　　 其次，硬件設計采用ARM7 LPC2132作為核心處理芯片，設計了信號采樣、濾波、測頻、通訊模塊等芯片外圍電路，充分利用LPC2132內(nèi)部集成的多路10位A/D、UART、定時計數(shù)器、I2C和實時時鐘等功能模塊，提高了電路集成度。在通信接口設計中，利用LPC2132的兩個UART接口設計成雙通信口，能同時與多個設備進行通信，并且每個通信口的物理協(xié)議可根據(jù)需要選擇CAN

3、或RS485總線，為現(xiàn)場監(jiān)控與遠程監(jiān)測提供了便利，提高了與其他設備的兼容性。
　　 軟件設計分為上、下位機程序兩部分。下位機程序主要實現(xiàn)對電網(wǎng)信號的采樣以及各個電能參數(shù)的計算，其中包括利用FFT變換獲取30次以內(nèi)的諧波含量。上位機程序以虛擬儀器Lab Windows/CVI作為開發(fā)平臺，完成了數(shù)據(jù)處理、電能參數(shù)顯示等功能。
　　 在數(shù)據(jù)處理程序中，通過Lab Windows/CVI與matlab的接口，運用FFT與WPT