风力发电作为风能利用的主要形式,受到世界各国的高度重视。随着世界风电装机容量的不断增加,风力发电对接入电网的冲击和电力谐波的影响将不容忽视。因此,研制风电电能质量监测与管理系统,对电能质量进行长期、连续地监测与管理,对于全面掌握及改善电能质量状况来说是十分必要的。本文设计了一种采用下位机-上位机模式的风电场电能质量监测及管理系统。下位机的电能质量监测装置采用DSP+ARM的双CPU模式,充分利用DSP在数据处理上的优势和ARM强大的外围控制能力。DSP作为从机,主要用于数据的采集和处理,如谐波分析、各基本电参量计算等。ARM作为主机,完成对整个系统的控制功能,如风机的运行与停止、报警指示、风电的并网与断开、参数设置及相关现场显示、通信等。上位机的电能质量顶层管理系统以多种形式对各项电能质量指标进行显示,并具有数据打印、存储、查询等功能,可以为历史分析比较和未来风机运行状况预测提供数据,为改进风电机组的控制策略、制定风电电能质量治理措施和确定治理装置的相关技术参数提供必要的依据。在硬件设计方面,数据采集采用的是TI生产的16位6通道高速A/D转换芯片ADS8364,能很好的满足高精度的要求;DSP选用的是高性能的32位定点DSP TMS320F2812;ARM选用的是SAMSUNG推出的ARM9芯片S3C2440。在软件方面,DSP算法采用了经典的快速傅立叶变换(FFT);ARM采用WINCE嵌入式操作系统;ARM应用程序及上位机程序均采用Visual Studio 2008的C#语言进行编写。经测试,本系统具有较高的测量精度及测量速度,具有很强的稳定性,能可靠地为风电场的运行及管理提供依据。