基于嵌入式的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、20世紀(jì)80年代以來，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，電的使用越來越廣泛。但是，各種非線性、沖擊性和不對稱性負(fù)荷的大量投入使用，使電網(wǎng)供電電壓的非線性、不穩(wěn)定性和不對稱性日趨嚴(yán)重。本文在研究了國內(nèi)外電能質(zhì)量相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合最新的計算機技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動化技術(shù)、集成電路技術(shù)以及微電子技術(shù)，研究和開發(fā)了高精度多功能電能質(zhì)量數(shù)據(jù)采集裝置，為改善電能質(zhì)量和制定有關(guān)電能質(zhì)量的治理措施和政策提供必要的依據(jù)。 首先，本文分析了電能質(zhì)量研究

2、的發(fā)展趨勢以及電能質(zhì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開發(fā)的必要性，并針對國內(nèi)電能質(zhì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)發(fā)展的現(xiàn)狀和存在的問題，提出了一種新的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的三層結(jié)構(gòu)模型：前端DSP數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、MCU數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和遠(yuǎn)程電能質(zhì)量數(shù)據(jù)監(jiān)測與分析系統(tǒng)，分析并證明了該方案對電能質(zhì)量數(shù)據(jù)的監(jiān)測具有明顯的優(yōu)越性；然后，針對前端DSP數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的特殊性和功能需求，深入地探討了數(shù)據(jù)采集與A/D轉(zhuǎn)換、三相同步采樣和DSP核心處理等模塊的硬軟件的設(shè)計與開發(fā)技術(shù)；并在前端D

3、SP數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基礎(chǔ)上深入研究了電能質(zhì)量數(shù)據(jù)的DSP計算方法，提出了一種基于IEC標(biāo)準(zhǔn)的波動與閃變實時測量算法，并用DSP進(jìn)行了仿真測試，取得了較好的試驗效果；一個性能強勁而可靠的MCU數(shù)據(jù)管理模塊是系統(tǒng)的基礎(chǔ)，本文構(gòu)建了ARM+Linux的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計方案，著重研究了Linux設(shè)備驅(qū)動程序的編寫與實現(xiàn)方法，針對嵌入式GUI環(huán)境下的驅(qū)動開發(fā)進(jìn)行了具體的分析和設(shè)計；最后，基于上述研究的成果，成功地研制了一種基于ARM+DSP的電能質(zhì)量數(shù)