基于FFT和小波變換的電能質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)儀的研究.pdf

1、針對(duì)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)和電網(wǎng)諧波污染問(wèn)題，研制了一種基于嵌入式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)儀，實(shí)現(xiàn)了對(duì)三相電網(wǎng)相/線電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、電網(wǎng)頻率、功率因數(shù)、有功電能、無(wú)功電能以及三相電壓、電流諧波的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
　　 課題主要內(nèi)容包括電量計(jì)算的理論分析、硬件電路設(shè)計(jì)和上下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)三部分。論文首先在理論上分析了各個(gè)電能參數(shù)的計(jì)算原理，其中在對(duì)諧波處理上運(yùn)用了FFT與WPT相結(jié)合的方法，并對(duì)該方法進(jìn)行

2、了matlab仿真，證實(shí)了此方法在諧波處理中的可行性。
　　 其次，硬件設(shè)計(jì)采用ARM7 LPC2132作為核心處理芯片，設(shè)計(jì)了信號(hào)采樣、濾波、測(cè)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(shí)計(jì)數(shù)器、I2C和實(shí)時(shí)時(shí)鐘等功能模塊，提高了電路集成度。在通信接口設(shè)計(jì)中，利用LPC2132的兩個(gè)UART接口設(shè)計(jì)成雙通信口，能同時(shí)與多個(gè)設(shè)備進(jìn)行通信，并且每個(gè)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(chǎng)監(jiān)控與遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)提供了便利，提高了與其他設(shè)備的兼容性。
　　 軟件設(shè)計(jì)分為上、下位機(jī)程序兩部分。下位機(jī)程序主要實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)信號(hào)的采樣以及各個(gè)電能參數(shù)的計(jì)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(jī)程序以虛擬儀器Lab Windows/CVI作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，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(guò)Lab Windows/CVI與matlab的接口，運(yùn)用FFT與WPT