基于DSP的電能質(zhì)量檢測儀的研制.pdf

1、電能作為人們廣泛使用的能源,其應(yīng)用程度是衡量一個國家發(fā)展水平和綜合國力的重要標(biāo)志之一。隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展,各種非線性負(fù)載在人們的生產(chǎn)和生活中得到廣泛應(yīng)用,這些負(fù)載的非線性使得電網(wǎng)的供電質(zhì)量日益惡化。為保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,迫切需要對電能質(zhì)量的各種參數(shù)進(jìn)行實時檢測。
　　 論文對電能質(zhì)量的基本概念、定義及相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行歸納整理,分析了電能質(zhì)量參數(shù)檢測技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢,介紹了諧波的危害性和當(dāng)前的諧波檢測

2、方法,并在國家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,提出了系統(tǒng)的設(shè)計方案,并從硬件和軟件兩個方面來論述電能質(zhì)量檢測系統(tǒng)的研制。
　　 硬件方面,以TMS320F2812為核心,利用電壓傳感器系列VSM025A型、電流傳感器系列CS040G、工業(yè)液晶顯示器LR080AR／D完成了系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、通信模塊、人機(jī)交互模塊的設(shè)計,并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了電能質(zhì)量檢測系統(tǒng)的原理設(shè)計及實驗裝置制作。硬件設(shè)計的重點在于數(shù)據(jù)采集部分,為了使采集的電壓和電流的

3、幅值能達(dá)到采樣的范圍,采用傳感器和運(yùn)算放大器組成的信號調(diào)理電路對其進(jìn)行變換。
　　 軟件方面,主要完成了系統(tǒng)的初始化設(shè)置、A／D轉(zhuǎn)換、FFT算法、數(shù)據(jù)分析及傳輸?shù)确矫娴某绦蛟O(shè)計。其中,采用C語言來實現(xiàn)FFT算法,并做以下三個改進(jìn):旋轉(zhuǎn)因子預(yù)存儲、采用TMS320F2812的位倒序?qū)ぶ饭δ軄韺崿F(xiàn)位碼的倒序排列和蝶形運(yùn)算。把N點實數(shù)電網(wǎng)信號分成奇偶子序列,再拼成N／2點復(fù)數(shù)序列進(jìn)行FFT運(yùn)算,再用N／2點序列的運(yùn)算結(jié)果按一定規(guī)律生成