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时间:2019-05-23
《智能型电力参数测试仪的研究与设计》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、摘要电力参数的准确、快速测量对于实现电网调度自动化、保证电网安全与经济运行具有十分重要的意义。电网中非线性设备的使用同益增多,所产生的高次谐波电流大量注入电力线路中,使得电网电压、电流波形发生畸变,同时电网频率并不是固定不变的,而是在50Hz附近波动。目前应用于电力系统的传统测量仪表局限于工频测量范围,已逐渐不能满足系统性能的要求。近几年来随着半导体技术的飞速发展,新技术、新产品不断问世,使丌发新型多功能电力参数测试仪成为可能。本课题的研究工作就是在此背景下展开的。本设计将得到日益广泛应用的数字信号处理芯片与精确的
2、傅立叶变换运算这两种先进的软硬件技术有效地结合起来,设计了一种基于谐波分析的多功能电力参数测试仪。论文首先对本次设计所依据的智能仪器、DSP技术以及高次谐波影响下的电压、电流有效值及其他电参数测量原理进行了理论阐述.然后着重从硬件、软件两个部分论述了整个仪表系统的设计与实现。硬件部分延用传统的主从式系统硬件设计,以89c51为主机控制核心,TMS320F206为从机核心,采用双口RAM芯片解决主CPU与DSP之间的数据传输问题,配以适当的外围接口电路来完成各项功能。主要包括数据采集单元、数据处理单元(DSP单元)、
3、主机控制单元(MCU单元)和人机接口单元等。这样就可以充分发挥DSP芯片的数字信号处理优势和McU的控制功能。软件部分进行了相关的软件算法设计,实现了谐波分析基础上的电力参数测量。系统采用128点的离散采样,由DSP进行基2.FFT运算。在FFT之前设置TFIR数字滤波环节,与模拟低通滤波的硬件相结合,有效地减少干扰,提高了测量的精度。论文最后对本设计进行了总结和进~步的展望。这类新型的多功能电力参数测试仪表实时性好,测量精度高,必将得到广泛的应用。关键词:数字信号处理,交流采样,傅立叶变换,谐波AbstractT
4、hewidelyapplicationsofnonlinearinstrumentshaveproducedmanyhighorderharmonics,theyareflowingintothepowernetworkandgreatlyinfluencethequalityofelectricpower.Andthefrequencyisn’tconstantbutchangedaround50Hz.Theconventionalinstruments,whichmeasureonlybasedonthe50H
5、z,couldn’tmeettherequestoftheelectricpowersystem.TheresearchofthisthesisiscarryingOUtunderthatbackground.Inthispaper,sometheoriesaboutintelligentinstrument,DSP(DigitalSignalProcessing)technologyandthemethodofmeasuretheelectricpowerundertheinfluencesofharmonics
6、isfirstofalldescribed.Andthenitfocusesondiscussingthedesignanddevelopmentofhardwareandsoftware.Inaspectofhardware,thesystemusedPS(PrincipalandSub—ordinate)multiprocessorarchitecture.ThemasterCPU89c51isusedasthecenterofcontrolandmanagement,theslaveCPUTMS320F240
7、isusedasthecorepartofdataprocessing,dualportRAMtransferdatabetweentwopiecesofCPU.Someinterfacecircuitsarealsousedtorealizeotherfunctions.力】esystemisconsistingofDataSamplingUnit,DataProcessingUnit,MasterControllingUnitandHuman-machineInterfaceUnit.Theprogramisa
8、lsodesignedaccordingtothetimctionmodule.Thesamplingisrunning128timeseverycycle,andthecomputingalgorithmofradix一2FFTisbasedonDSRThedisturbancesaregreatlydecreasedfortheapplicationof
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