基于DSP的电能质量监测系统设计.pdf

《基于DSP的电能质量监测系统设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、基于DSP的电能质量监测系统设计孙攀，等基于DSP的电能质量监测系统设计DesignoftheDSP—basedMonitoringSystemfortheQualityofElectricPowerEnergy办攀旅广明(南京工业大学自动化与电气工程学院，江苏南京211800)摘要：系统阐述了电能质量的各个数据指标，并明确给出r现行的闺家执行标准，，为r对低J再电嘲中的各项电能指标进行监控，设计了一种摹rDSP的电能质缝监测系统。详细介绍r整个系统的硬件电路，并且给H{了软件设计流程以及数据处理算法。实际应用表明，该系统很

2、好地满足r电力系统对电能质壤监测的要求．．关键词：电能质建DSP隔离变换A／D转换锁相环(PLJJ)F盯算法中圈分类号：TN933+．4文献标志码：AAbstract：Variousdataindexesfordescribingthequalityofelectricpowerenergyareexpoundedcomprehensively，andthecurrentlyexecutednationalstandardisgiven．DSP—basedmonitoringsystemforthequalityofelec

3、tricpowerenergyhasbeendesignedformonitoringandanalyzingeachitemoftheindexesofpowerenergy．ThecircuitryofthehardwareisinmMucedindetail，,andthesoftwaredesignproceduresanddataprocessingalgorithmalep地sented．ThepracticalapplicationshowsthatthesystemisweUsuitableforthedem

4、andofqualitymonitoringofpowerenergyinelectricpowersystem．Keywords：QuMityofelectricpowerenergyDSPIsolationtransformA／DconversionPhase—lockedloop(PLL)’’I叩algorithm0引言Ll麓指用电设备在电网中正常运行时，供户端的交流电能的品质。在理想状态的公用电网下，AU：生；坠×100％(1)行供给。式中：AU为电压偏差；Ⅱ为实际测量电压；U一为标准在j相交流系统中，要求各相电压和

5、电流的幅值额定电压。应大小相等，相位对称且互差120。。但是近些年来，根据GB／T12325-2003{电能质量供电电压允许电网中的发电机、变压器、输电线路和各种用电设备的偏差》标准可知：(j)35kV及以上供电电压日偏差不超非线性和不对称性，以及运行操作、外来十扰和各种故过标准电压的±10％；②10kV及以下i相供电电压障等原因，使得这种理想状态并不存在。因此，对电网允许偏差为标准电压的±7％；③220V单相用户的供的电能质量监控是十分必要的。本文以Tl公司生产电电压允许偏差为标准电压的一10％一+7％。的32位定点DSP

6、芯片TMS320F2812为核心，充分利1．2频率偏差用DSP高速计算能力实现FFT算法，对电能质量进行频率偏差是指正常运行下电网的频率实际值与标系统的监测。准值(工频50Hz)的偏离程度。频率偏差计算式为：1电能质量指标式中：Ⅳ为频率偏差以为实际测量频率玑为标准额杯由墨蓑曼毒曼曼曼}塑凳警譬苎竺苎墨警囊詈肥删霜拓GB／T15945一1995《电能质量电力系统频率誓苎墨竺喜娑孚鬟篙波含量、电压波动及闪变以允许磊篓》标准蒜了三i：磊主霉荔辜磊蓁凳孬盂及三相电压不平衡度等⋯。儿川±0”．”2厄H舢zop誊≥磊善誓≤乐未翕茎磊萎蕃

7、蔷菠主竺竺蓑竺篓：．：5：：2011i鬯一。10．o。。+．。。．。。。。。．。。。。，1．3公用电网谐波含量1985第一作者孙攀(一)，男。现为南京工业大学控制理论与控制工～“””。”’”“。一基于DSP的电能质量监测系统设计孙攀，等率为基波频率的整数倍。在理想状况下，电气量的波形应该是正弦波，但是由于目前大嚣的二t6线性电气设备投入运行。其电压、电流的实际波形并非屉jE弦波。对非If：弦波进行傅翟叶基数分解，町以将其分解为基波分量和具有基波频率整数倍的谐波分垃．n次谐波电压含有率HRU。的表达式为：00％(3)n2萨×(

8、3’电压谐波总畸变率THD。的表达式为：舢。：掣(4)式中：￡，。为第几次谐波电压的有效值(方均根值)；U。为基波电压的有效值。11,次谐波电流含有率HRI。的表达式为：，HRI=≠×100％(5)电流谐波总畸变率THD。的表达式为：厅_■册。：牮(6)式巾：，n为第f1．次谐波电流的有效