嵌入式電網參數監(jiān)測系統的研制.pdf

1、隨著國民經濟的發(fā)展，電力設備廣泛應用于各個領域，它們給社會生產和人民生活極大的方便。近年來，采用節(jié)能裝置例如變頻裝置、變流裝置的設備越來越多，使得電網中的諧波污染日益嚴重，極大地危害了其他用電設備的安全運行。因此，對電網諧波含量進行監(jiān)測，并把它控制在允許范圍內，成為供電部門和用戶的共同目標。電網中的諧波成分復雜，造成諧波的原因也很多，因此在治理諧波污染之前，應該對諧波進行測量分析，找出產生這些諧波的根源。 目前市場主流的

2、諧波測量儀器大都采用工業(yè)PC機或者DSP系統。這兩種實現方式性能可靠、運算快速、技術成熟，是目前市場的主流產品。其缺點在于成本過高、難以擴展輸入通道數。因此，成本低廉、運算快速、易于進行通道擴展的諧波分析儀有強烈的市場需求?，F代可編程邏輯器件(FPGA)的發(fā)展，為諧波測量儀器提供了一種全新的實現方式-SOPC(片上可編程系統)，它可以將CPU、FFT和其他功能模塊集成到一塊芯片上，不但減小了系統體積，而且提高了系統可靠性。同時還可以利用

3、FPGA可編程的特點，根據用戶需求擴展功能和對系統軟硬件進行升級。 快速傅立葉變換(FFT)理論廣泛應用于諧波測量領域。本課題采用基4 FFT算法，充分利用FPGA內部資源，大大提高了FFT算法的速度。同時移植嵌入式操作系統uclinux，構成了嵌入式電網監(jiān)測系統。系統可以測量頻率、三相電壓、電流有效值和各次諧波分量。同時還可以計算設備的有功功率、無功功率、功率因數等等。系統可以通過USB接口，實現U盤記錄數據功能，也可