基于ARM+DSP的电能质量在线监测装置研制

摘要

近年来，随着我国电力事业的迅猛发展，电力系统的规模日益扩大，以往电能紧缺的问题正在逐步解决，但与此同时，有关电能质量的问题却日益紧迫地摆在了我们的面前。电能质量的问题成为了现在电力行业面临的最为紧迫的课题。
　　 有关电能质量问题的研究已经引起了各国电力工作者的高度重视。根据实际需要，本文研制了一台基于ARM+DSP的电能质量监测装置。本装置以ADS8364构成了信号采集模块的核心，同步采集监测点的电压和电流信号：以TMS320F2812构成了数据处理模块的核心，对信号采集模块送来的离散信号进行分析与处理，得到需要的各项电能质量指标；以S3C44B0构成了控制模块的核心，实现装置的人机交互界面，包括参数的输入、结果的显示等，同时实现装置与其它设备的通信。
　　 本装置实现了电网频率、三相基波电压、电流有效值，基波有功功率、无功功率、功率因数、相位、电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡度、三相电流不平衡度、负序电压电流、谐波(2～50次)：包括电压、电流的总谐波畸变率、各次谐波含有率、幅值、相位等电能质量参数的测量。实现了基于Visual C++6.0的上位机程序设计，使用软件开发中流行的MFC和CSerial类开发了后台处理软件，保证了后台处理软件友好的人机界面和强大的处理能力，实现了与后台机进行简单的通信，能把数据传到后台机上进行进一步的分析与统计，也可以在后台机上查看监测的结果和设定限值。
　　 为了验证本装置的性能，本装置在一个220kV的变电站进行了试运行，对主要的电能质量监测项目进行了监测和分析，实际运行状况良好。