隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展以及用電負荷的不斷增加,特別是不對稱、沖擊性、非線性負荷容量不斷增長,使得電網(wǎng)電壓、電流波形發(fā)生畸變,電網(wǎng)頻率在50hz附近波動;另外,由于大量基于計算機系統(tǒng)的控制設(shè)備和精密儀器的廣泛應(yīng)用,對電能質(zhì)量的要求越來越高。因此,目前的電力監(jiān)測儀表已逐漸不能滿足系統(tǒng)性能的要求,該文的研究正是在此背景下展開的。該文對電力監(jiān)測的相關(guān)理論和技術(shù)進行了研究,設(shè)計了基于dsp+mcu的雙cpu的智能電力監(jiān)測系統(tǒng),采用交流采樣技術(shù)實現(xiàn)對電力參數(shù)的實時測量,為電能質(zhì)量的治理提供了可靠的依據(jù)。 該文首先簡述了電力監(jiān)測儀的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,然后對高次諧波影響下的電壓、電流的實時有效值及其他電力參數(shù)的測量算法進行了闡述,主要提供了基參數(shù)可調(diào)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與fft(fast fourier transformation)相結(jié)合的諧波算法,能夠地分析整數(shù)次諧波和非整數(shù)次諧波;同時提供了利用插值改進的fft算法來實現(xiàn)電力系統(tǒng)頻率的高精度測量。然后,提供了基于小波變換的暫態(tài)電能質(zhì)量擾動的檢測算法,利用快速小波變換算法即mallat算法檢測和提取擾動信號,并在matlab環(huán)境下進行了仿真,采用db4小波,3尺度進行小波分解與重構(gòu)對信號進行檢測,驗證了小波變換能夠?qū)崿F(xiàn)電能質(zhì)量擾動信號的準確定位,同時提供了fwt(fast wavelet transformation)算法在dsp上的實現(xiàn);zui后實現(xiàn)了智能電力監(jiān)測系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計。 文中硬件設(shè)計采用了dsp+mcu的雙cpu結(jié)構(gòu),dsp采用性價比高的16位定點tms320lf2407a芯片,mcu采用at89c51芯片,用雙端口ram芯片來解決mcu與dsp之間的數(shù)據(jù)傳輸問題,并配以外圍電路來實現(xiàn)各項功能,主要包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和人機接口及rs485串行通信接口,實現(xiàn)了各部分的電路連接。這樣可以充分發(fā)揮dsp的數(shù)字信號處理功能和mcu的控制管理功能,能夠提高整個系統(tǒng)的效率和性能。軟件設(shè)計采用模塊化和自頂向下的程序設(shè)計方法,使得程序結(jié)構(gòu)清晰,便于維護和擴充功能,降低出錯的可能性,實現(xiàn)了各模塊的流程圖設(shè)計。 該文zui后總結(jié)了系統(tǒng)產(chǎn)生干擾的原因,并提供了相應(yīng)的硬件和軟件抗干擾設(shè)施,以提高系統(tǒng)的可靠性。并對整個系統(tǒng)做了總結(jié)與展望。