智能电网电能质量检测终端的设计

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电力能源是国家的经济命脉,各行各业乃至每个人都对电能有很大的需求。随着越来越多的非线性用电设备接入电网,电能质量问题变得越来越突出。目前国家正在大力建设智能电网,只有解决好电能质量问题,电网的智能化建设才能得以保障。同时电能质量问题也影响着我们日常的生活和生产,所以对电能质量检测装置的研究具有重要的现实意义。本文主要研究了国内智能电网发展的基本情况,分析了电能质量问题产生的原因,并结合国内外电能质量检测技术的现状和发展趋势,提出了一种高性价比的电能质量检测终端设计方案。本设计使用DSP作为系统主控芯片,电网信号通过前端电路的预处理,接着使用多通道A/D转换器对三相电压电流同时采样,然后将采样数据经过DSP处理,利用快速傅里叶变换算法(FFT),得到各项电能质量指标的计算结果。硬件部分主要设计了互感器电路、滤波电路、偏置电路、频率同步电路、模数转换电路、电源电路,以及DSP的最小系统。为了方便数据的读取还设计了键盘和显示器,终端检测到的结果可以通过LED实时显示。最后还设计了一个4G通信的接口电路,以便远程通信功能的扩展。软件设计部分,基于CCS开发环境,开发了DSP的相关程序,并给出了各个功能模块的开发流程图。最后,使用标准数字电源模拟电网信号,对终端的检测性能进行了测试,测试结果达到了预期,证明了本终端设计的正确性。
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