基于DSP的电力谐波监测仪的研制

摘要

为了能够对电网的运行状况进行监测，本文提出采用DSP技术设计一种电力系统谐波监测仪。该谐波监测仪被安装在检测现场，对电网电压和电流采样信号进行FFT等数学运算和处理，而且可以对数据进行存储、查询，并且在液晶上显示操作菜单等。监测仪能够完成包括三相电压、三相电流的频率、功率因数以及25次内的谐波、谐波相位、谐波畸变率等的测量。论文重点介绍了以下几部分：(1)电路的总体设计和功能：(2)硬件设计，包括A/D转换、锁相环、液晶显示和按键输入等原理和电路。(3)系统软件设计，包括A/D转换、FFT，液晶菜单显示等程序设计;(4)系统测试。

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第一章绪论

1.1本课题国内外研究现状及动态

1.2课题来源及主要研究内容

1.3本设计的意义

第二章数字信号处理的理论知识

2.1离散傅立叶变换和FFT的基本原理

2.2时间抽取的FFT(DIT)

2.3频率抽取FFT(DIF)

2.4基4的FFT

第三章谐波监测仪的整体设计

3.1谐波检测的几种方法

3.2系统的整体结构和功能

3.2.1系统的整体结构

3.2.2谐波监测系统功能介绍

3.3 TMS320LF2407 DSP简介

第四章谐波监测系统的硬件连接

4.1 A/D转换电路的设计和接口电路

4.1.1 MAX125简介

4.1.2 DSP与MAX125的接口电路及工作原理

4.2锁相环电路

4.3与PCF8583的接口电路

4.4按键输入和液晶显示电路

4.4.1按键输入电路

4.4.2液晶显示电路

4.5串行EPROM存储器

第五章系统的软件实现

5.1 DSP开发环境简介

5.2菜单设计

5.2.1菜单设计思想

5.2.2菜单的组织结构

5.2.3主程序的流程图

5.3各模块接口程序以及功能子程序的编辑

5.3.1键盘显示编程

5.3.2 PCF8583时钟模块编程

5.3.3与串行EEPROM 24LC256的接口及相关编程

5.4 A/D采集和FFT算法编程

5.4.1外部中断寄存器简介

5.4.2中断服务子程序

5.4.3 FFT算法程序

5.5 CCS2000环境C语言编程的感受

第六章结论

参考文献

致谢