三相電力參數(shù)的測量和諧波電流檢測技術(shù)研究.pdf

1、檢測三相電力參數(shù)、實(shí)時(shí)監(jiān)控電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)對實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全、高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行非常重要。通常在供電配電箱內(nèi)，對電壓、電流、功率這些電參數(shù)只有測量和短路保護(hù)等常規(guī)電路保護(hù)。所以，開發(fā)一種集測量、數(shù)字式顯示、控制、保護(hù)和通信為一體的低成本、高精度、高性能三相電力參數(shù)測量裝置，應(yīng)用在住宅小區(qū)供電配電箱或者工廠集中供電監(jiān)控室內(nèi)，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。本課題針對這個(gè)問題開發(fā)的測量裝置不僅對三相電壓、電流有效值、三相電功率、電能等參數(shù)進(jìn)行測量，還可以檢測是

2、否缺相及相序的正確性，對過壓過流和漏電流等異常用電狀態(tài)設(shè)置繼電器控制保護(hù)電路，通過數(shù)字顯示單元直觀的監(jiān)測數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)傳送到上位機(jī)進(jìn)行監(jiān)控與分析。
　　論文首先介紹了電參數(shù)測量裝置的發(fā)展?fàn)顩r及背景，提出專用計(jì)量芯片ADE7758和雙MCU的電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。ADE7758是一款高精度三相電量專用測量芯片，它集成了ADC、數(shù)字積分器、參考電路、溫度傳感器以及電能測量和有效值計(jì)算的數(shù)字處理模塊。這種設(shè)計(jì)大大簡化了數(shù)據(jù)采集外圍電路，降低了成

3、本，而且提高了測量系統(tǒng)的精度和可靠性。主控單片機(jī)讀取ADE7758的測量數(shù)據(jù)并進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算處理，外擴(kuò)E2PROM，在系統(tǒng)重啟或掉電情況下仍可以記錄上次的電能累加數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)漏電流數(shù)據(jù)采集電路，對用電事故造成的漏電流進(jìn)行監(jiān)測和保護(hù)，設(shè)計(jì)的繼電器保護(hù)電路能迅速對過壓、過流、缺相、漏電流等異常情況作出反應(yīng)。從單片機(jī)主要完成數(shù)碼管的驅(qū)動及顯示功能。采取RS232通信方式，下位機(jī)測量系統(tǒng)能夠方便的與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，更有利于電力系統(tǒng)的自動化。<

4、br>　　在系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)中，對單片機(jī)的可靠性和實(shí)時(shí)性采取相應(yīng)的軟件優(yōu)化設(shè)計(jì)，很好的實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的功能要求。充分利用ADE7758的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了自校準(zhǔn)和自補(bǔ)償軟件程序，提高了測量精度。
　　論文還分析了諧波電流檢測技術(shù)的發(fā)展及研究現(xiàn)狀，對傳統(tǒng)的基于瞬時(shí)無功功率的諧波電流檢測方法作了仿真研究，并在此基礎(chǔ)上提出了一種改進(jìn)的檢測方法，通過Simulink仿真證明了其良好的測量精度和動態(tài)響應(yīng)性。對于擴(kuò)展測量系統(tǒng)的諧波檢測電路提供了理論依據(jù)。