DSSD型三相多功能电能表的设计和仿真.pdf

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1、2014年第2期工业仪表与自动化装置·59·DTSD／DSSD型三相多功能电能表的设计和仿真谢子殿，常俊鑫，魏超全(黑龙江科技大学电气与信息工程学院，哈尔滨150022)摘要：针对目前常用的电参数测量芯片的弊端，采用双CPU+双端口RAM+单片机构成的分时处理系统。设计了一种DTSD／DSSD型三相多功能电能表。该电能表采用复化辛普森算法计算电压、电流有效值及有功功率，通过仿真得出该测量方法的误差可以忽略不计。谐波测量中采用了加hanning窗插值FFrr谐波分析法对奇次谐波进行了测量，通过仿真得出了各次谐波误差分布图。对电能表的

2、硬件和软件进行了设计，经测试达到了设计的技术要求。关键词：多功能电子式电能表；电流有效值；电压有效值；有功功率；谐波测量中图分类号：TM933．4文献标志码：A文章编号：1000—0682(2014)02—0059～05ThedesignandsimulationoftheDTSD／DSSDtypethree—phasemultifunctionenergymeterXIEZidian，CHANGJunxin，WEIChaoquan(SchoolofElectrical＆InformationEngineering，Heilong

3、jaingUnivemityofSconce＆Technology，Harbin150022，China)Abstract：Accordingtothemeasurementofelectricalparameterschipdrawbacks，inthispaper，atime—sharingdual—CPUdual—portRAMstep—by—stepprocessingsystem，designedaDTSD／DSSDthree—phasemultifunetionenergymeter．Complexi矗cationSi

4、mpsonalgorithmstomeasuretheFillsvolt—age，FinScurrentandactivepower，bysimulationmethodsofmeasurementerrorisnegligible．Harmonicmeasurementistomeasuretheoddharmonics．plusbanningwindowsandinterpolatedFFTharmonica-nalysismethod，eachharmonicerormaps．Accordingtotheblockdiagr

5、amoftheenergymeterhardwaredesignandsoftwaredesign．Testreportofthetechnicalrequirementsofthedesign．Keywords：multifunctionelectronicenergymeter；currentrms；voltagernls；activepower；harmon-icmeasurement一款多功能、智能化、复费率、高准确度的多功能电O引言能表已经势在必行。随着非线性设备不断的引入，谐波也源源不断1辛普森算法的电压电流有效值及有

6、功功的注入电网，电网的污染日益严重，而早期的感应式电能表的功能已经不能满足电力部门和用户的要率测量方法求。现在微电子和计算机技术不断的进步，为新型多功能电能表的研制打下了基础。把A／D转换的电压、电流的数字量送入DSP处理器中，利用复化辛普森算法程序计算出电压、电流传统电能表功能只能测量有功功率，无法满足的有效值的平方，进而求出有效值及有功功率⋯。市场对电能表的功能要求。现在对电能表的功能要辛普森算法的主要思想是把大的积分区间划为若干求不仅能够测量有功功率，而且还要能够测量功率个小的区间，在小区间中利用辛普森公式进行积分，因数、谐

7、波含有率、各时段的电能值等等。因此研制然后求和。辛普森公式的数值积分公式为：收稿日期：2013—09—16)口)+)+，(6)](1)作者简介：谢子殿(1962)，男，黑龙江省鹤岗人，教授，研究方向口U二为计算机自动控制，嵌入式系统技术。在一个周期内等分区间[t，t川](i=0，1，·60·工业仪表与自动化装置2014年第2期⋯，凡一1)的个数为，则口J得全IJ每个等分区1日Jlt，由式(10)、式(11)可得：t⋯](i=0，1，⋯，n／2—1)上电压、电流有效值平方sin('rrK)(13)：和有功功率测量的抛物线(辛普森)算

8、法由于在窗口的主瓣区I司内K∈l一1，1J，又因为J=。tt／／2()+4U2()+J7v远远大于1，所以当1T／Ⅳ时，可得主瓣区间的(￡⋯)](2)表达式为：一*[产)朋)](3)=：Ⅳ(14)在主瓣区间中用代替K，用Y代替，则有：I，ti+lp