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基于频率跟随的真有效值电压监测仪的设计

更新时间：2020-03-12 09:12:45 大小：1M 上传用户：xuzhen1 查看TA发布的资源 标签：频率跟随 下载积分：1分评价赚积分（如何评价?）收藏评论(0) 举报

资料介绍

摘要：电压监测仪是在线监测电网电压质量的仪器，国家电力公司要求各供电部门自2001年6月起对各供电线路的电压质量进行监测。该文介绍了一种测量电网电压真有效值的新方法，证明了该方法的理论依据，使用该方法设计的电压监测仪，精度高、成本低、使用方便，受到了用户的欢迎。

关键词：电压真有效值；低成本；高精度；频率跟随

0引言

电压监测统计系统是对电力变电站、工业用户或一般用户的电压进行监测的专用设备，它可进行实时测量、实时分析电网的电压，并可以日、月、年为单位对电网电压的最高电压、最高电压出现时刻、最低电压、最低电压出现时刻、超上限累计时间、超下限累计时间、停电累计时间、停电累计次数和电压合格率等进行统计和记录。

目前的电压监测统计系统通常由电压监测仪和上位计算机（PC机）组成"，电压监测仪负责对电压进行实时测量和一定的数据分析（如超限统计等），通常具备数据远传功能；PC机中安装有与电压监测仪配套使用的专用软件，可对电压监测仪的数据进行接收、查询、统计及各种报表的输出等。

对于电网电压有效值的实时测量，主要采用三种方法：（1）用A/D转换器测量出1s内，各正弦波周期的最大值，求这些最大值的算术平均值后，再除以Vz，结果就是该秒内电压的有效值"。由于通常很难真正测量到一个正弦波周期的最大值，所以测量结果准确度不高；（2）利用专用有效值转换电路将交流信号转换成直流，再用AD转换器测量有效值。这种方法的缺点是成本太高；（3）用AD转换器在一个工频

（50Hz）内等周期采样若干次，再用Simpson算法计算出电压的有效值。由于电网频率通常会有波动，在一个工频周期内，不会正好采集到所需要的点数，因此测量结果不准确。由此可见，设计出一款成本低、能测量电网电压真有效值的高准确度电压监测仪具有非常重要的理论和现实意义。