在线式电能质量检测仪的研究

作     者：周碧红 

作者单位：上海交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：赵春宇

授予年度：2009年

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：电能质量监测 电能质量扰动 电压瞬变 DSP 

摘      要：目前由于不对称性、冲击性、非线性负荷的不断增加，及对电能质量非常敏感的负荷的广泛应用，导致电能质量问题引发的纠纷和电网事故呈上升趋势。电能质量的监测管理和电力污染的治理工作变得越来越重要。对电网电能质量信息进行测量、分析和统计，建立完善的电能质量监测系统，是改善整个电力系统电能质量管理的有效途径。 论文首先总结分析电能质量的特性和参数指标，并介绍了各个参数的测量模型。然后以工EC和国家标准为依据，设计了基于DSP的电能质量监测系统，实现对电能质量的在线实时监测、记录和分析。该仪器监测的项目包括:频率、电压和电流有效值、总视在功率、总功率因数、电压各次谐波有效值、电流各次谐波有效值、各次谐波有功功率、基波无功功率、基波功率因数、三相不平衡度和各相闪变等。同时，实现了对暂态事件:电压瞬变、电压骤升和骤降的记录。 系统采用DSP+A RM7的解决方案，DSP作为从机负责信号处理，ARM7作为主机负责控制。被测信号经互感器进行信号变换后，进入A/D前端的信号调理电路，使信号处于A/D的输入动态范围内。然后经A/D采样，采样后的数据缓存在32K x 16Bit的DP一SRAM中，DSP通过EDMA方式从DP一SRAM中读取数据，并进行处理。其中A/D采样的时序控制和A/D与DP一SRAM的接口控制，采用CPLD(max工1)完成。DSP外扩的SDRAM、FLASH和DP一RAM等存储器，采用外部存储器接口(EM工F)与DSP连接。系统提供RS一232/RS一485串口，10/IOOM以太网接口。该电能质量监测仪已通过电能质量监测仪器国家标准(GB/T 19862一2005)的验收。