电参数检测装置的研究

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1、电参数检测装置的研究摘要：随着我国电力市场的逐步建立和完善，电力系统越来越复朵,电力检测装置在电力管理系统占有举足轻重的地位，因此，针对不同领域的电力系统，投入多功能的电力检测装置的开发是明智Z举，此装置的研制成功可使电压、电流、功率、功率因数和频率等电力参数进行实时检测,对于实现电网安全、高效和经济的运行具有十分重要的意义。本文将采用高精度三相电量测量专用芯片，对电力系统屮的重要参数如何检测进行简要分析。Abstract：WiththegradualestablishmentandimprovementofpowermarketinChina,powersystembecomesmorean

2、dmorecomplex.Powerdetectiondeviceplaysanimportantroleinthepowermanagementsystem,soitiswisetodevelopmulti-functionpowerdetectiondeviceaccordingtopowersystemindifferentfields・Thesuccessfuldevelopmentofthisdevicecanrealizereal-timedetectionofelectrieparameterincludingvoltage,current,power,powerfactoran

3、dfrequency.Itisofgreatsignificanceforsafeandefficientandeconomicoperationofpowergrid.Inthisarticle,specialhigh-precisionthree-phasepowermeasurementchipisusedtoanalyzehowtodetecttheimportantparametersofpowersystem.关键词：电参数；三相电量；测量；电力系统Keywords：electricparameters；three-phasepower；measurement；powersyste

4、m屮图分类号：TM733文献标识码：A文章编号：1006-4311(2013)30-0030-041电力仪器的现状及发展微机技术在电力系统中的广泛普及应用，促使电力系统的测量和监控技术得到了快速发展。传统的仪表种类虽多，但获取的电力参数已经远远不能满足现代电力系统检测系统要求。研制出具冇测量精度高、测量参数多、功能强大的数字化仪表代替原有传统仪表已经成为热点研究项目。电参数检测装置应该对目前工频电网中的多参数进行测量。例如电流、电压、频率、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数等。本文将针对传统电力仪表检测的不足对电参数检测装置提供方案设计。该装置可以替代传统电参数测量仪表，普遍适用于电力电网

5、、自动化控制系统的现场监测显示。2研究思路2.1系统总体思路本文采用ADE7758专业集成芯片为系统核心。它是一种专门用于电参数测量的计量芯片，通过SPI串口和MCU能够读取专用芯片ADE7758寄存器中的测量数值。根据所需系统的技术指标和基本功能要求，以及芯片功能描述可以确定了系统总体思路架构。其框图如图1所示。2.2电参数专用芯片的计量原理近几年，微电子技术、计算机技术的飞速发展，有力的推动了智能电表技术的迅速更新与进步，国内外许多公司研制出不同测量原理的电表专用芯片。测量的理论基础：电气量采集和计算的方法主要有两种，一种是直流采样算法，另一种是交流采样算法。直流采样算法是采用测量电压、电

6、流的平均值来计算电量有效值的[1]。可以证明当被测信号为工频正弦信号时，有效值与平均值的关系为:Urms=l.llUaav（1）如果输入信号中含有谐波时，Unns和Uaav的关系将发生变化，并且谐波不同时，两者之间的关系也不同。众所周知谐波含量是不能测量的，因此上述关系式也随之变为无法确定。有分析表明，在谐波污染严巫时会导致误差达10%以上。假设用含有此误差的电压、电流有效值来计算功率,功率的结果误差将远远大于10%,因此，直流采样法往往用于实验室理想情况下模拟仿真。交流采样法原理是对被测信号瞬时值进行采样，再用一定的算法运算所测信号量。在本文中，所计算的工频周期信号基木参数（P、U、T）进行

7、真值测量所用的公式，均可看作是一种积分求平均值的计算，条件为采样最低频率只要大于信号傅里叶最高频率两倍。所釆用的计算公式如下:（1）电流的有效值为：1二・（2）（2）电压的有效值为：U=・（3）（3）有功功率为：(4)视在功率为：S二UI(5)(5)无功功率为:Q=H(6)对于电压和电流的有效值测量，同步采样电路必须以模数转换精度高为主线，就理论分析而言，它能通过计算达到精度要求。对模拟侍号进行采