ADE7878在谐波电能监测与计量系统中的应用.pdf

《ADE7878在谐波电能监测与计量系统中的应用.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、ADE7878在谐波电能监测与计量系统中的应用邱旭，等AppIicationofADE7878inHarmonicEnergyMonitoringandMeteringSystem鄢腿李树广(上海交通大学电子信息与电气工程学院，上海200240)摘要：为监测电力用户的谐波污染情况，在分析电力系统谐波潮流及其对电能计量影响的基础上，设计了一套谐波电能分析计量装置。装置的主控芯片采用F28335，用于D兀运算和显示。基波和谐波电能计量使用专用电能测量芯片ADE7878，其内置DsP不仅能够提供有功、元功等功率信息，还提供三相电流、电压等瞬时值。芯片问采用12c和HsDc双接口，

2、通信速率高。该方案结构简单、测量精度高，可以为谐波治理提供依据，对谐波费控智能电表设计具有参考价值。关键词：谐波检测智能电表计量装置DsP通信速率中图分类号：TM933+．4文献标志码：AAbstract：Inordert0nlonitortheh黜nicpoUution0felec研cityconsurrlers，basedon山eanalysisofha邢onicf10wofpower8ystema11ditsiIlnuenceonelec删cene。gymetering，meh删onicene啦ranalyzinga11dmetedngequipmen“sdesigI

3、led．F28335isadoptedasthemaincon仃0lchipforDFrcalclllationanddisplayetc．111ede击ca把dpowermeasI工打ngchipAD劭滞isusedjneleetdcenergymeteri“若offmldamental彻veandh舢血cwave．I协built—inDSPprovidesactiveal

4、dreactiVepoweriⅢbnnation，and山eiTlstantaneousValuesoftl鹏e—ph{lsecurrentar】dvoltage．rCaJldHsDCime由cesa

5、reused妇weencl】ips，0：％ringhi曲communicationspeed．％edes咖featuressiⅡlplestmctureandh讪measurementaccuracy．Itprovidesbasis0fhannoniccontrollaIldpossessesreferenceValuef曲designi。塔ha硼onjccoIlⅡolsn枷metef，Keywords：Ha珊onicdetectjonSmartmeterMeasuringappamtusDSPCommunicationspeedO引言冶金、铁路等工业中的非线性负载会产生大

6、量电力系统谐波⋯，从而造成电能损耗增加、计费误差增大等后果。为合理制定谐波的处罚、治理方式，评估有源或无源滤波器等治理方式的效果，需要设计一套能够实时监测电网谐波含量及累计谐波电能的装置。目前，关于谐波电能计量的研究主要有以下两个方面：①根据功率因数电价，探讨对谐波源用户实行惩罚性电价的合理性与可行性¨1；②研究电流和电压谐波的数字化检测方法¨。1，设计谐波和基波电能分别计量的智能电表∞“。。本文从谐波潮流人手，分析了因非线性用户污染电网造成计费电能比实际偏低、线性用户吸收了部分谐波造成计费电能偏高的情况，并在此基础上设计了基于F28335和ADE7878的谐波检测和计量装

7、置。1谐波潮流分析在电压和电流都存在谐波的情况下，电压和电流可用傅里叶变换表达为：修改稿收到日期：2011—11—02。第一作者邱旭(1984一)，男．现为上海交通大学模式识别与智能系统专业在读硕士研究生；主要从事智能系统方面的研究。u(t)=。∑心u^sin(^∞1￡+仅^)(1)M一，(t)=，∑心‘sin(矗埘，f+p。)(2)式中：U、，。为^次谐波的有效值；∞，为基波频率；M为最大谐波次数。由于只有相同频率的电流和电压谐波才能构成功率，因此得到有功功率的表达式为：MP=∑巩厶cos妒。(3)式中：饥为^次谐波电压与谐波电流的相位差。非线性负载引起的谐波功率流向如图

8、1所示。图1谐波功率流向图Fig．1Ha珊onicpowernowcaused在包含线性负载和非线性负载的典型电路中，忽略电网背景谐波的影响，将电源看作标准正弦波。图1中，实线表示基波功率流向，虚线表示谐波功率流向。电源只提供基波功率，系统中非线性负载吸收基波功率并将一部分基本功率转换为谐波功率。谐波功率的一部分被线性用户吸收，另一部分反馈回电80PROCESSAUToMATIONINSTRUMENTATIoNVoL33No．11November2012ADE7878在谐波电能监测与计量系统中的应用邱旭。等网，这就