基于μc-OS-Ⅱ的電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置研制.pdf

1、近年來(lái),由于非線性、大功率電力設(shè)備的大量應(yīng)用,電網(wǎng)中出現(xiàn)了大范圍的諧波污染。這些污染不僅影響精密用電設(shè)備的使用、供電網(wǎng)絡(luò)的高效穩(wěn)定運(yùn)行,還會(huì)降低電能計(jì)量裝置的準(zhǔn)確性。目前市面上的高性能電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置由于價(jià)格昂貴而無(wú)法被大規(guī)模應(yīng)用,因此設(shè)計(jì)一種高精度、低價(jià)格的電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置對(duì)于公用電網(wǎng)的電能質(zhì)量監(jiān)管意義重大。
　　本文對(duì)電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置的實(shí)際應(yīng)用需求和技術(shù)研究現(xiàn)狀進(jìn)行深入分析,采用ARM Cotex-M3作為控制處理

2、核心、ADE7880作為采樣和數(shù)字信號(hào)處理芯片搭建裝置的硬件平臺(tái)。在此基礎(chǔ)之上,結(jié)合嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)成功研制集基本電力參數(shù)測(cè)量、高精度諧波分析、電能事件監(jiān)測(cè)存儲(chǔ)、人機(jī)交互和通信等功能為一體的在線監(jiān)測(cè)裝置。
　　首先,本文根據(jù)國(guó)標(biāo)要求,對(duì)采樣方式、基本電參數(shù)的測(cè)量原理和諧波分析方法進(jìn)行理論闡述。以硬件平臺(tái)為依托,詳述了裝置內(nèi)部的采樣方案、關(guān)鍵數(shù)據(jù)處理算法以及附加功能模塊底層算法設(shè)計(jì)。在采樣方案中,著重對(duì)比傳統(tǒng)采樣法與本設(shè)計(jì)采用的同

3、步采樣法,通過(guò)仿真論證了該采樣方案對(duì)于減小頻譜泄露和噪聲的精度優(yōu)勢(shì)。諧波分析部分,為了解決傳統(tǒng)諧波分析算法運(yùn)算量過(guò)大、實(shí)時(shí)性差、硬件依賴程度高等問(wèn)題,重點(diǎn)闡述了一種基于自適應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)控的諧波分析算法。
　　其次,在軟件整體設(shè)計(jì)部分,介紹μc/OS-II在 LPC1768上的移植以及基于μc/OS-II的軟件整體架構(gòu),詳細(xì)闡述了數(shù)據(jù)采集、處理、存儲(chǔ)、顯示等各功能模塊的設(shè)計(jì)和具體實(shí)現(xiàn)。
　　最后,對(duì)研發(fā)成功的樣機(jī)進(jìn)行了精度校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)