基于DSP的交流采样技术的研究

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电力系统电参量的精确,以及高速测量对于实现电网调度自动化、保证电力系统安全与经济运行具有十分重要的意义。近几年来随着半导体技术的飞速发展,新技术、新产品不断问世,使开发新型多功能电力参数测量装置成为可能。随着数字信号处理器(DSP芯片)的发展和广泛应用,其高速以及对数据的强大处理能力不断的为人们所认识,将DSP运用于电力参数的实时测量和分析已成为一种新的发展趋势。本论文的任务就是进行基于DSP的电力系统电参量测量装置的研究和设计。 论文先介绍了国内外电力参数测量系统的发展现状,分析了国内外电力参数测量装置存在的问题:其次研究了目前常用的电力系统交流采样和频率的测量论理和算法。在此研究的基础上设计了以TI公司的DSP-TMS320F2812数字信号处理器为控制核心的交流电参量六路同步数据测量系统,实现三相电压、三相电流、频率、有功功率、无功功率、视在功率和功率因数等电参量的测量。这个系统的设计包括了整体的硬件设计和软件设计。 整个硬件系统设计分析了电参量数据测量系统实现的总体方案,设计包括了模拟电参量信号调理模块、锁相环倍频模块、A/D转换模块、频率测量模块、人机接口模块等五大部分的设计,在文中给出了各主要部分的电路原理图,详细说明了电路原理和功能,并对硬件电路设计中的抗干扰问题进行了研究。 软件开发是实现数据采集测量功能的重要组成部分,系统软件部分是在TMS320F2812的软件集成开发环境(CCS2.0)中设计完成,实现了包括交流信号频率测量、数据采集、数据处理以及结果显示等功能,并给出了部分软件设计及其流程图。最后本文对需要计算的参数进行了测试,测试结果表明了本电气参数测量装置的正确性和有效性。 在论文的最后部分,对本论文所展开的工作作了总结,并对课题后续工作的方向做了一定的分析和展望,以使本课题的研究进一步展开和完善。
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