基于TMS320F2806的综合电能监测仪的研制

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1、江苏大学硕士学位论文摘要近年来随着现代化的工业设备和民用电气装置的普及，大量的非线性电力负荷运用到日常生活和工业生产中，使得公用电网的电能质量问题愈发凸显。这严重影响了城市经济安全高效地运行以及人民生活质量的提高。因此，研究电能监测技术就具有特别重要的意义。本文从介绍电能质量监测的意义出发，阐述了电能质量的基本概念与电能质量问题的相关分类。深入探讨各项电能质量参数的基本检测原理和算法。结合国家标准，明确了电能质量监测的各项设计要求，在此基础上提出了一种以TMS320F2806为核心的电能质量监测仪的设计方案，并具体阐述了该电能质量监测仪的硬件设计与软件设计。系统在

2、硬件上主要针对电源模块、A／D采样模块、实时时钟模块、人机接口模块、存储器扩展模块及通讯模块等方面进行设计，并进行实际调试。为方便开发与同后的升级，系统在软件上采用模块化设计，主函数采用类似于操作系统的时间片轮循的软件设计方法，通过不断地查询各功能模块的标志，来进行统一地管理与调度，从而实现应用系统的模块化和开发任务的层次化。为提高DSP运算速度，系统采用Q格式定标的FFT运算，并针对电力系统谐波分析的使用环境做出了一定的改进；由于电力系统存在频率偏差的现象，系统在采样时采用自适应周期同步采样算法，较好地跟踪了电网频率的变化，从而提高了检测精度。‘最后，采用三相精

3、密测试电源对监测仪表的测量精度进行了实验论证，实验结果表明该仪表具有较高的测量精度、较好的线性度和较大的动态范围、统计量准确、实时性好、工作稳定，可以满足电能测量的精度要求以及电力设备实时监控方面的要求。关键词：数字信号处理器，电能监测，快速傅立叶变换，自适应整周期采样江苏大学硕士学位论文ABSTRACTInrecentyears，withthepopularityofmodemindustrialequipmentsandcivilelectricalinstallations，alargenumberofnon-linearloadareappliedtoda

4、ilylifeandindustrialproduction，SOthequalityofthepublicpowernetworkbecomeaprominentproblemincreasingly．Thishasseriouslyaffectedthesafeandhighlyefficientoperationofurbaneconomyandthequalityofpeople’slife．Therefore，thedetectionofpowerqualityasaveryimportantresearchtopicinthefieldofpowers

5、ystemsandautomationhasparticularsignificance．Thispaperdescribesthesignificanceofthedetectionofpowerqualitythenecessityofit．Itintroducesthebasicconceptofpowerqualityandclassificationoftheproblems．Studyontheparametersofpowerqualityandthebasicprincipleandalgorithmofdetectingdeeply．Baseon

6、thenationalstandardsofdesignrequirements，thispapergivesadesignofpowerqualitydetectoratthecoreofTMS320F2806，andspecificdepictsthedesignofhardwareandsoftware．Ondesignofhardware，theinnerstructuresofthesystemaredesigneddetailedlyontheaspectofpowersupply,datasampling，clocksystem，keyboardan

7、dLCDdisplay,extemalmemoryexpanddesign，communicationinterface，andallofthesepartshavebeendebugged．Ondesignofsoftware，tofacilitatedevelopmentandfutureupgrade，Thesystemtakesthemodulardesign．ThemainprogramproposesasoftwaredesignthatissimilartotheRoundRobin-timeapproachintheoperatingsystem，

8、which