论文部分内容阅读
随着电力电子装置在电力系统中的大量应用,电能质量问题也日益突出。大量精密自动化装置对电能质量问题非常敏感,它们因电能质量问题而出现严重事故,造成巨大损失,如何提高电能质量,确保用电设备安全稳定运行也逐渐受到国内外广泛关注。 本文首先介绍了电能质量的概念,明确了电能质量指标的意义,深入分析和研究了各指标的测量算法,在此基础上开发了一种基于浮点DSP(数字信号处理器)TMS320C32为处理芯片的电能质量在线监测装置,利用DSP芯片强大的计算功能进行电能质量在线监测,为改善电能质量提供准确的依据。本装置作为电能质量在线监测系统的现场监测终端,主要安装在中、低压配电端、大型电力用户输入端等现场。 本装置采用高速AD芯片AD676做模数转换,采用Z85C30扩展串口,采用CPLD完成系统的逻辑控制;实现模拟量采集,电能质量参数计算及存储,串口通讯等功能。 为了满足实时性的要求,在软件上采用了高效的复序列FFT算法来分析谐波,为了降低非同步采样带来的误差,研究了基于Blankman-harris窗的加窗双谱线插值修正算法,并通过MATLAB多项式逼近函数,求出了简洁的修正多项式;讨论了用异步顺序采样值计算电量产生误差的原因,提出了利用异步顺序采样值精确计算电量的方法,实现了畸变电量的精确测量,并对算法进行了仿真验证。 以TMS320C32 32位浮点DSP为核心,设计了本装置的硬件系统结构;对TMS320C32 DSP汇编语言和C语言进行了深入学习,并在算法研究的基础上,设计了系统的软件部分,给出了详细的程序流程图。