新型电能质量检测系统的开发

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1、华中科技大学硕士学位论文新型电能质量检测系统的开发姓名：喻晖申请学位级别：硕士专业：电力系统及其自动化指导教师：刘沛20060427摘要我们研制基于DSP的电能质量监测系统正是针对当前电力行业日渐重视电能质量的状况提出的。目前我国电能质量国家标准有六项：频率、谐波、电压偏差、三相不平衡、电压波动与闪变、暂时过电压和瞬态过电压。在对国内外同类产品进行分析的基础上，结合我国实际情况，提出了具有自己特色的实施方案。本系统的前置部分采用数字信号处理器，对变电站每段母线的各相电压和各条出线的各相电流进行高速采集和处理，实时检测和计算出电能质量的各项参数，经现场控制总线将检测

2、结果传送至上位机。后台应用软件是使用MicrosoftVisualC++语言编写，能实现对DSP传来的数据信息进行进一步分析和处理。确定了电能质量分析系统对电能质量的以下主要指标：电压、电流、功率、频率、谐波、电压三相不平衡度、电压波动等进行测量。并针对上述测量功能的理论和实际应用作了一定的分析研究工作。电能质量分析系统下位机装置以DSP芯片（dsPIC30F6014）为核心，充分利用了这款芯片计算控制能力强、运算速度快、具有针对数据处理专用指令、外围器件丰富、便于开发的特点。装置能完成模拟量转换、数据采集、数据处理与计算、人机对话和显示、通信等任务，实现了对电能

3、质量的监测与评估。本文针对这些功能的实现，对装置的硬件与软件设计作了详细的介绍。同时给出了适用于定点处理器的电网参数算法与谐波分析算法，并在实际装置上编写了应用程序予以实现。对上位机软件，主要介绍了通信模块的设计。对系统进行测试并对结果进行对比分析。测试结果表明：各项测量结果完全正确，而且测量精度高。验证了本系统的理论分析是正确的，软件与硬件设计实现也是完全合理可行的，达到了设计要求。关键词：电能质量;数字信号处理;电网参数测量;谐波分析IAbstractApowerqualitysurveillancesystemisdevelopedinthisthesis.

4、Atpresent,ourcountrypowerqualitynationalstandardwaschieflystipulatedsixquotas:frequency,harmonicandvoltagedeviation,three-phaseimbalance,thevoltagefluctuationandflicker,temporarypowerquality.Basedontheanalysisofthesimilarproductionsofothercountriesandmanufacturers,weputforwardourdesig

5、n.Thefront-endsectionofthesystemsamplesthevoltageofeachbusandthecurrentofeachlineusingDSP(DigitalSignalProcessor).Thentheindexesofpowerqualitycanbecalculatedandtheresultcanbesenttoadvancedmanagementcomputerbyfieldbus.Object-orientedprogramminglanguage——MicrosoftVisualC++isusedtodevelo

6、pthebackgroundsoftware,whichcandealwiththedatasendbyDSPandtheresultcanbedisplayed.Thissystemisadoptedtomeasuremostofpowerqualityparametersincludingvoltage,current,power,frequency,harmonic,three-phaseimbalancedegreeandthevoltagefluctuation.What'smore,thetheoriesarestudiedandthosefuncti

7、onsarerealized.Thefront-endsurveillanceequipmentonpowerqualityiscenteredatDSPchip(dsPIC30F6014),whichhasstrongabilityofcontrol,highspeedcalculationandspecialinstructionsfordataprocessing.Thischipisconvenientfordevelopingbecauseithasintegratedrichperipheralunits.Theequipmentcanperformt

8、hefol