理论和方法、计算机科学与技术的快速发展,需要处理的数据量不断增大,高精度要求的实时测量工具亦不断增加。电能质量监测设备与一般的电力基本参数测量装置不同,其各种指标的监测、计算和分析也不同。如果算法的频率为12M,使用更先进的微控制器来进行基本32点FFT的快速运算,还需要大约0.25秒,如果使用更复杂的算法,则将需要更长的时间。由此可知,传统的微控制器技术已不能满足实时监控系统的需要。Р因此,开发实用、可靠性高并且能满足精度要求的低成本产品,提高国内测量装置的自动化水平,是一件迫在眉睫的并具有重要意义的任务,这也是摆在我国电力工作者面前难得的机遇和挑战。Р1.4课题研究的主要内容Р本课题主要是针对我国电力系统的供电现状,以谐波的测量、分析为主,并使装置尽可能地包括各种电能质量参数,为电网的安全运行和有效管理提供详细可靠的电力电能参数,力求在借鉴同类装置的基础上,研制和开发出一种实用的、低成本的、便携的电力系统谐波测量装置,以适应配电系统的发展。Р本课题主要的研究内容有:Р1)分析谐波产生的原因,研究谐波等电参数的计算和软件实现方法。Р2)利用微处理器及含有谐波计算功能的专用电能计量芯片设计谐波及电能测量的软件系统。本系统的程序设计采用模块化设计方法,模块包括:数据采集与处理模块、人机接口模块、通信模块等。РDSP技术的飞速发展,为研制谐波电能计量装置提供了强有力的技术支持。本装置就是通过数据采样电路采集电压、电流等数据,利用DSP的快速处理数据的能力,对电压和电流的采样数据进行FFT变换,从而得到各次谐波电压和电流之值,再根据谐波功率和电能的计算方法,计算出各次谐波的电能。Р在软件的设计上,采用通用的FFT算法,利用DSP高速率特性可以在两次采样间隔的时间里完成各个电能参数的计算,达到计算和采样的同步。软件设计还考虑升级的可扩展性,可通过对DSP程序的更新来达到算法的升级。
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