基于 DSP 与 ARM 的低压配电系统电能质量在线监测与分析.pdf

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2、42NO．6计算机与数字工程总第295期948Computer&DigitalEngineering2014年第6期基于DSP与ARM的低压配电系统电能质量在线监测与分析周瑜田会峰(江苏科技大学张家港校区张家港215600)摘要论文开发了基于DSP和ARM的电能监测仪，构建了电能质量在线监测系统，重点研究了系统的总体结构、电能监测仪的硬件电路、软件设计流程以及数据处理算法，并针对0．4kV低压配电网，进行了安装调试。实际应用表明，该系统很好地满足了电力系统对谐波等电能质量监测的要求。关键词电能质量；在线监测；数字信号处理器；ARM；快速傅里叶变换中图分类号TP277DOI：10．3

3、969／j．issn1672—9722．2014．06．008MonitoringandAnalysisofPowerQualityBasedonDSPandARMinlowVoltageGradePowerSupplySystemZHOUYuTIANHuifeng(ZhangJiagangCampusofJiangsuUniversityofScienceandTechnology，Zhangjiagang215600)AbstractThispaperpresentsadesignandrealizationofpowerqualitymonitoringdevicebasedonDS

4、PandARM，andbuildsaI1on-linemonitoringsystemofpowerquality．Thecircuitryofthehardwareisintroducedindetail，andthesoftwaredesignproceduresanddataprocessingalgorithmarepresentedinthisthesis．Thesystemisusedin0．4kVvoltagegradepow—ersupplysystem，andthepracticalapplicationshowsthatthesystemiswellsuitablefo

5、rthedemandofqualitymonitoringofpowerqualityinelectricpowersystem．KeyWordspowerquality，on-linemonitoring，DSP，ARM，FFrClassNumberTP277和电力系统事故。随着经济国际化，世界各国制定1引言的电力系统电能质量标准正在与国际权威专业委现代社会中，电能是一种经济实用、清洁方便员会推荐标准及相应的试验条件等一系列规定接的能源，也是一种由电力部门提供，并由供、用电双轨，逐步实现标准的完整与统一_1J。因此，能够实方共同保证质量的特殊产品。随着经济的蓬勃发时、准确监测、评估和治理

6、当前电网的电能质量成展，电网负荷急剧加大，特别是冲击性、非线性负荷为一个紧迫的问题。容量的不断增长，造成电力系统谐波含量急剧上升国内对电能质量的各项指标的测量大多数还和电压、电流波形严重“畸变”，致使电能质量下降，处在专门测量和定期或不定期检测阶段，没有形成电能不再“清洁”。电能质量下降不仅对电能造成对电能质量的长期连续监测、统一存储管理l2]。随极大的浪费，而且对各种电力设备、通信设备以及着计算机网络的快速发展，电力部门希望能够对电线路都会产生有害的影响，严重时会造成设备损坏能质量持续永久地监测及统一存储管理，从而利用*收稿日期：2013年12月7日，修回日期：2014年1月15Et基金

7、项目：江苏科技大学青年教师科研基金(编号：112110128)资助。作者简介：周瑜，女，硕士，研究方向：电能检测与优化，无线传感网。田会峰，男，硕士，讲师，研究方向：工业过程建模、监测与控制，嵌入式系统与无线传感网。2014年第6期计算机与数字工程949数据来说话，分析电能存在的问题，为改善电能质理平台。量提供数据依据，因此，电能质量实时在线监测系系统结构示意图如图2所示，传感器包括温度统是目前最需要的。传感器、电压互感器、电流互感器，采集温度、用电参数等信号传输到电能监测仪，电能监测仪是用来2电能质量理论基础采集接收传感器信号并把传感器的模拟信号数字国内外对电能质量确切的定义至今尚没有形

8、化处理，再把数字信号通过网络传输给系统数据分成统一的共识。国际电工委员会(IEC)给出的电能析平台的设备，每秒钟采集约1万次电力数据以保质量定义是指：在电力系统中某一指定点上电的特证系统分析的高精密度。经电能监测仪数字化处性，这些特性可根据预定的基准、技术参数来评理后的数字信号，经由专用串口服务器发送到互联价[3]。IEEE技术协调委员会正式采用“Power网中指定地址。Quality”这一术语，并且给出了相应的定义[4