基于FPGA的虛擬電能質(zhì)量分析系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,越來越多的非線性器件運(yùn)用到電網(wǎng)中,隨之帶來了電能質(zhì)量的惡化。電網(wǎng)中,很多精密器件對電能質(zhì)量非常敏感,而傳統(tǒng)電能質(zhì)量分析儀的功能簡單,不能滿足實(shí)時(shí)監(jiān)測的要求。針對上述問題,本文提出了一種基于FPGA的虛擬電能質(zhì)量分析儀方案,即將高速數(shù)據(jù)采集卡采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)送入PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。主要研究工作如下:
　　硬件方面:根據(jù)電能質(zhì)量分析指標(biāo),本設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)思想,分別設(shè)計(jì)了信號調(diào)理模塊以使輸入信號滿足AD的量程,DA

2、觸發(fā)模塊控制AD的采樣觸發(fā)電平,頻率測量模塊測量工頻交流電和高頻信號,高速USB2.0模塊傳輸數(shù)據(jù)。本設(shè)計(jì)使用FPGA作為主控制器,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集卡的控制時(shí)序。
　　軟件方面:本設(shè)計(jì)的軟件分為數(shù)據(jù)采集卡軟件和PC機(jī)軟件。數(shù)據(jù)采集卡軟件采用VerilogHDL硬件描述語言編寫程序,主要完成AD采樣,DA輸出觸發(fā)電平,片內(nèi)數(shù)據(jù)緩沖,USB傳輸數(shù)據(jù)和頻率測量等功能。PC機(jī)軟件采用C＃語言編寫,主要功能是搭建人機(jī)交互界面,測量結(jié)果及波形顯示