基于DSP的电能质量检测与分析

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1、一一一~一~~一才望迁竺垫靶崖塑摘要随着现代电力电子技术的广泛应用，电能污染日趋严重，电能质量己成为电力部门及其用户日益关注的问题，对电能质量进行检测与分析具有重要的意义。本文主要对电能质量分析的相关理论与技术进行了研究，设计开发了以DSP为核心的硬件平台与软件系统。本文首先研究了本课题方向上的国内外发展现状，针对目前采用高性能处理器，用软件方法实现功能扩展与产品升级的趋势，提出电能质量检测与分析的设计方案.本文围绕减少系统测量误差、提高电能质量的检测精度这一测量仪器的基本要求，在理论上全面分析了电网参数测量的误

2、差来源，对各种误差建立了完整的数学模型，得出了相应的数学关系式，进而系统地提出了提高电参数测量精度的误差控制措施.为减小非同步采样引起的误差，提出了通过软件定位最佳相角的方法，为避免多路分时采样引起的相位差，提出了多路同时采样技术，为减少量化误差，在A/D转换环节引入了多量程量化技术。本文在硬件上引入DSP处理器以加快算法的执行速度，引入CPLD技术以简化外围逻辑电路的设计，引入CAN总线技术以实现数据采集模块与通信中转模块之间的实时数据通信。本文在软件上着力遵循模块化设计原则，设计了以页面处理模块为框架的软件系

3、统。在算法上本文设计并验证了一种最优的快速开方算法，设计了适用于定点处理器的电网参数算法与谐波分析算法程序。最后，本文进行了系统调试，取得了电能质量分析的相关测试结果。关键词电能质量分析:电网参数测量;谐波分析:DSP哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractAlongwiththewidelyapplicationofmodernpowertechnology,powerpollutionbecameseriousincreasingly,moreandmoreattentionsofpowersystem

4、departmentandconsumersturnedtothepowerquality.Therearegreatsignificanttomeasureandanalyzethepowerquality.Thispapertriestoresearchonthetheoryandtechnologyofpowerquality,anddesignsthehardwareandsoftwarebasedonDSP.Firstly,thispaperreviewsthedevelopmentoftechnolo

5、gyintheaspectofthisthesis,itisatrendtomakeuseofhighperformanceprocessortoexpandandupgradetheproduction'sfunctionbythemeansofsoftwareinsteadofhardwareinthefuture.Correspondingtothetrend,thispaperpresentsaschemeaboutthemeasurementandpowerqualityanalysisInadditi

6、on,thispapercomprehensivelyanalyzestheerrorcreatedintheprocessofelectricparameter'smeasurementintheory,inordertodecreasethemeasurementerrorandimprovethemeasurementprecisionwhicharebasicrequirementsoftheinstrument;Thispaperalsogivestheintegratedmathematicalmod

7、uleoferrorsandformula;Furtherthispapersystemicallypresentsthemethodsofimprovingtheelectricparameter'sprecision:Todecreasetheerrorbroughtbynon-synchronoussampling,thispaperpresentsanewwaytofigureoutthebestphrasebysoftware;Toavoidthephraseerrorengenderedbythemu

8、lti-channelnon-simultaneoussampling,thispaperintroducesthetechnologyofmulti-channelsimultaneoussampling;Todecreasequantityerror,thispaperappliesthemulti-dimensiontechnologyintheA/Dsection