电力参数的CAN总线网络化监测与谐波分析

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1、电力参数的0AN总线网络化监测与谐波分析摘要电力系统中的非线性负载所产生的高次谐波大量注入电网，致使电网电压的正弦波形发生畸变。保护电网运行和提高电能质量，对电网的电气参数进行实时监测以及对电网的谐波进行高精度分析，是一项重要的研究课题，具有重要的现实意义。首先，分析了电力参数监测和谐波分析的发展现状以及课题的研究背景，指出了在电力参数的监测中，数字采样法和谐波分析法占据了主导地位，基于网络化的分布式监测系统是今后的发展方向。其次，给出了均方根算法和快速傅立叶变换算法的原理，分析了均方根算法的截断

2、误差和周期误差、采样量化误差以及不同采样点数的快速傅立叶变换对频谱分辨率的影响。第三，给出了复序列FFT的测量算法原理，该算法只需进行一次N点复序列离散快速傅立叶变换，就能同时求出电压和电流的频谱，大大减少了计算量，提高了算法效率。第四，给出了电力参数的CAN(ControllerAreaNetwork)总线网络化监测系统的总体方案，分别应用ADS7864和ADl674设计了两种低成本的CAN总线电力参数监测与谐波分析装置。采用89C51单片机和硬件锁相倍频同步采样技术实现了电网信号的高精度同步采

3、样。最后，介绍了系统的通信协议，设计了监测系统各部分的程序流程图，给出了系统的抗干扰的措施。本监测系统智能化且功能全面，能够完成多参数测量、谐波分析以及实刚在线监测任务，具有较为广泛的应用前景。关键词：复序列；快速傅立叶变换；锁相环；谐波分析；CAN总线ElectricParametersMeasurementAndHarmonicsAnalysisBasedonCANbusNetworkAbstractInrecentyears，theelectricalharmonicpollutionisg

4、eeingmoreandmoreseriouswiththefar—ranginguseofnonlinearcomponentsinelectricandelectronicdevices．ithasbecomeacursetopowersystem，whichdeterioratesthequalityofelectricenergyandgreatlyincreasedharmonicdistortioninpowersystemvoltageandcurrentwaveform，which

5、affectsthesafeandeconomicaloperationofelectricpowersystem．Therefore，itisnecessarytomeasurethereal-timecontentofharmonicandcontrolthestatusofharmonicinelectricnetwork．Itisdifficultformulti—parameterdetectionusingthecommoninstruments．WiⅡ1theadventofmicr

6、ocomputer,kindsofinstrumentsbasedonmicrocomputerdisappeared，butmanyofthemarenotexactlyinharmonicsanalysis，anditisdifficulttomonitorelectricparametersonlineThispaperadvancedthedesignandtheoryofakindofimplementofthemeasurement0felectricparametersandharm

7、onicsanalysisthatbasedOUCANbus．Itcanbeusedinwideareas．ThedeviceusedPhaseLockedLooptechnologytosolvetheproblemofhighprecisioninsimultaneoussample，avoidingtheproblemofsamplingsimultaneouslybysoftware．Theharmonicanalysisofelectricpowersystemisachievedvia

8、theFastFourierTrmlsform(FFT)．ItisofgreatconveniencebyusingcomplexsequenceFFTtomeasureelectricparametersandanalysisharmonicsexactlyKeywords：complexsequence；FastFourierTransform；PhaseLockedLoop(PLL)；harmonicwaveanalysis；CANbus第一章引言国民经济的发展，对电能的需求