基于DSP的高精度電能質(zhì)量分析儀的研究.pdf

1、電能是一種由電力部門向電力用戶提供，并由供、用雙方共同保證質(zhì)量的特殊產(chǎn)品。在科學(xué)技術(shù)快速進(jìn)步的今天，面臨著電能質(zhì)量受到更大的污染然而對其要求反而更高的矛盾。提高電能質(zhì)量已經(jīng)成為保證供用電系統(tǒng)安全和電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的基本要求。 電能質(zhì)量的內(nèi)容包括頻率偏差、電壓偏差、電壓波動(dòng)與閃變、三相不平衡、暫時(shí)或瞬時(shí)過電壓、波形畸變、電壓暫降與短時(shí)中斷以及供電連續(xù)性等。它們反映了供用電雙方的相互作用、影響及其責(zé)任和義務(wù)。在本文中對電能質(zhì)量的各種現(xiàn)象

2、和評價(jià)指標(biāo)均做了簡單的描述，對電能質(zhì)量的國家標(biāo)準(zhǔn)也做了扼要的說明，指出我國的電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的完善還有很多路要走。 日前電能質(zhì)量分析方法主要有時(shí)域分析法、頻域分析法和基于數(shù)字變換的分析方法等三種。它們各有特點(diǎn)，使用時(shí)常將時(shí)頻率分析方法結(jié)合起來使用，但基于數(shù)字變換的分析方法在電能質(zhì)量應(yīng)用中得到了更廣泛的應(yīng)用。本文對傅立葉變換法、短時(shí)傅立葉變換法、小波變換法等方法的原理和優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了簡單的分析，并針對各種電能質(zhì)量評價(jià)方法給出了本論文中所

3、采用的數(shù)字分析方法和公式。 目前，各種電能質(zhì)量分析裝置不斷出現(xiàn)，但是在功能上都比較單一，否則價(jià)格昂貴，設(shè)計(jì)一臺功能高精度的電能質(zhì)量分析儀是有較大現(xiàn)實(shí)意義的。本文在分析電能質(zhì)量分析儀對軟硬件要求的情況下，按高精度實(shí)時(shí)在線要求設(shè)計(jì)了一臺基于DSP和C51雙核心的電能質(zhì)量測試儀，力圖對電能質(zhì)量的各項(xiàng)常用指標(biāo)均能進(jìn)行實(shí)時(shí)在線分析。在硬件設(shè)計(jì)中，采用了模塊化設(shè)計(jì)思想：即功率信號轉(zhuǎn)換板、測試儀主板、DSP核心板及通訊顯示板等四個(gè)部分獨(dú)立設(shè)計(jì)

4、，在能實(shí)現(xiàn)各自的功能的基礎(chǔ)上，通過HPI及串口的方式通訊的方式達(dá)到功能要求。 在軟件設(shè)計(jì)上，主要采用C/C++的高級語言來編寫，僅有部分硬件初始化的工作由匯編語言編寫。通過這種混合編程方法，在不降低運(yùn)行性能的情況下實(shí)現(xiàn)了程序設(shè)計(jì)的高效性，隨后對其軟硬件的設(shè)計(jì)與調(diào)試、實(shí)驗(yàn)分析等也做了簡單的說明。在軟件硬件設(shè)計(jì)過程中，進(jìn)行了大量的測試與改進(jìn)工作，并通過這種大工作量的軟硬件調(diào)試與改進(jìn)工作，目前本測試儀在功能和精度上都有了可喜的改觀，基