基于dsp技术的低压监测系统

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1、山东大学硕士学位论文基于DSP技术的低压监测系统姓名：宋尚春申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：田国会20040510山东大学硕士学位论文摘要随着科技的发展和电力改革的深入，电网质量问题愈来愈引起广大电力用户的关注，成为电力部门常抓不懈的重要工作，因此监测电网的质量问题具有重要意义。本文从介绍国内电网监测系统发展的现状出发，针对电力部门和实际应用的需要，分析了国内在这一领域的概况，以及存在的问题和解决问题的技术难点。同时简要介绍了谐波分析的原理和分析方法，并结合数字信号处理芯片的特点，分析了它在电力系统中的应用优势，将其应用于电力系统的

2、测控领域。本文的重点工作是研发了以TI最新推出的32位数字信号处理芯片TMS320F2812为核心的低压监测系统。本系统可以安装在发电公司或用户端，监测电网的电能质量，能够得到及时、准确、系统的电网电能质量参数情况和整体分析。本系统集数据采集与处理、信号分析、显示、键盘、通讯于一体。在硬件电路设计上，针对电力系统中数据采集和处理的实际特点，设计了信号的多通道采样保持和时分转换电路，实现了多路电力信号的同步采样和快速转换，具有很好的实时性。为减小FFT分析过程中出现的频谱泄漏现象，硬件电路设计上采用了锁相环倍频技术，可以实现每周期2．256(2的N次幂)

3、次的同步采样。同时由于F2812片内资源丰富、接口众多，极大的方便了系统的设计，而且显著地提高了系统的处理效率，并且使硬件系统具有很高的性能价格比和更高的稳定性。在软件算法设计上系统采用传统的快速傅立叶变换(FFT)，对采集的电压和电流信号进行频谱分析。整个软件的设计采用模块化、结构化设计思想，程序便于移植，功能模块可以很容易的增加或删除。系统的开发成功将进一步推进电力系统的自动化水平，能够做到商精度的谐波分析，便于电力系统管理人员正确掌握电网的电能质量情况，实现计划用电、合理配电。关键词：DSP(数字信号处理器)，谐波分析，同步采样，快速傅立叶变换(

4、FFT)山东大学硕士学位论文ABSTRACTWiththedevelopmentofscienceandtechnologyanddeepeningoftheelectricpowerreform，thequalityproblemsofelectricpowerarousetheattentionofthemassesofelectricpowerusersmoreandmoreandbecomethegroundworkthatthepowerplantpaysspecialattentiontoalltheyear，SOitissignifica

5、nttomonitorthequalityproblemsofelectricpower．Thispaperfirstlyintroducesthecurrentlevelofdomesticelectricpowerandthepracticalrequirementsofdevelopingthemonitoringsystemunderthecurrentsituation．Secondly,theunderlyingproblemsinthedomainareanalyzed，thetechnologicaldifficultiesofthep

6、roblemareproposedandthenthefeasiblesolutionsarepresented．Thirdly,webrieflyintroducetheprinciplesandtheanalyticalmethodsofharmonywaveanalyses，andcombiningwiththedigitalsignalprocessingcharacteristics，wealsoanalyzeitssuperioritiesinapplyingitforthepowersystem，FinallyadoptingtheTMS

7、320F2812DSPasthecentralhardwarewedevelopedtheelectricpowermonitoringsystem．ThissystemCanbeinstalledinthepowerplantanduser’Sterminator．Usingthismonitoringsystem，thecurrentqualitiesofthepowersystemanddataanalysisoftheparametersinthepowersupplierCanbereportedaccuratelyandsystematic

8、allyintime．Inthispaper,wepresentedthedevelopmen