三相电能质量分析仪数据采集模块的硬件设计与实现

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2、－：．，分类号密级注ＵＤＧ学位论支兰相电能质量分析仪数据采集模块的題件设计与实现（题名和副题名）郭晓刚（作者姓名）指导教师程玉华教授￣￣电子科技大学成部（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕ｌｂ学科专业控制科学与工程＇扛提交论文曰期巧１＾平文３论文答辩日期学位授予单位和日期电子科技大学年６月’答辩委员会主席＿皆坪评阅人旬杂１兵敵藻１注；注明《国际十进分类法ＵＤＣ》的类号。HardwareDesignandImple

3、mentationofThree-PhasePowerQualityAnalyzerDataAcquisitionModuleAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ControlScienceandTechnologyAuthor:GuoXiaogangAdvisor:Prof.YuhuaChengSchool:SchoolofAutomationEngineering独剑性声明本人声明所呈交的学位论文是

4、本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方夕ｈ论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成巧，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。巧我一同工作的同志对本研究所做的任何贾献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。敗＾呼作者签名：日期：年＾月Ｗ日句ｊ论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁蟲，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技

5、大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进巧检索、缩印或扫描，可Ｗ采用影印等复制手段保存。、汇编学位论文（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）］巧则签名：作者签名：《恥气Ｉ／６：Ｕ：Ｔ月ｔＩＨ．胡方？年摘要摘要在工业生产和社会生活中，随着各种电力电子设备的大量使用，这种冲击性、非线性负载对电能质量有着严重的影响，比如会产生电压扰动、电压畸变、谐波和闪变等问题。同时，现代精密制造与加工、各种电子仪器和自动化设备对电能质量的有着越来越严苛的要求。针对现在市场上对高性能电能质量分析仪的需求越来越强烈

6、，研制用于监测和分析电网质量的高性能的电能质量分析仪就有重要意义。而高性能的电能质量分析仪首先得有一个好的数据采集模块，结合国内外电能质量分析仪前端数据采集模块的研究现状，本文为电能质量分析仪设计了一个高精度的数据采集模块。首先，本文介绍了我国现行的电能质量标准，并据此给出了本文所设计的数据采集模块的基本要求，包括测量指标的要求、误差分配的要求、同步性的要求。其次，通过对比国内传统的电压信号调理电路的不足之处，给出了本文所设计的新型电压信号调理电路的详细方案，并通过理论上的噪声分析和误差计算，从理论上保证了我们所设计的数据采集

7、模块能达到我们所提出的精度指标。最后，根据我们提出的同步性要求，本文采用了数字锁相环来做同步采样，并给出了各个模块的设计方案。为了克服分时采样四路电压和四路电流所产生的相位误差，我们选用了一款八通路的ADC。三相电能质量分析仪需要进行不间断的数据采样和传输，我们选用比较适合并行工作的FPGA来做主控芯片。实验表明，用本文设计的数据采集模块所构成的三相电能质量分析仪，实现了电能参数测量的功能并有很高的测量精度。主要包括对电网的电压和电流有效值、频率、电压和电流谐波等参数的测量，且测量精度都能满足设计要求。关键词：三相电能质量分析

8、仪，信号调理电路设计，同步采样IABSTRACTABSTRACTWiththeexpandinguseofvariouskindsofpowerelectronicequipmentintheindustrialproductionandsociallife,theimpac