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基于DSP的电能质量监测系统及算法设计
资料介绍
电能在现代社会中的作用日益突出，可以说电能的使用程度和使用范围从某种意义上代表着一个国家的经济实力和整体发展水平。随着发电方式的增加和发电规模的扩大，电能在数量上已经完全能保证工业生产需求和人民生活用电需求。大量非线性负荷的注入使得电网结构复杂多变，导致电能质量不断下降，严重影响了生产过程和生活质量。电能质量监测仪设计的目的就是为了确保全电网关联实时监测，实现数据自动传输和统计分析等功能，对提高和保证电能质量有重要的指导意义。
在明确电能质量研究的意义和目的，了解电能质量相关的国家标准要求的基础上，设计了一款以DSP TMS320F28335为数据处理核心和单片机C8051F340为调度控制核心的双CPU模式的电能质量监测仪，实现电能的实时监测和参数分析计算。
在对国标中给出的电能质量主要指标研究的基础上，给出了相应的测量方法和计算方法；研究了谐波分析中常用的快速傅里叶变换和小波变换。提出针对电压电流实数据的组合改进FFT，并对各种傅里叶变换的运算量进行了比较。研究了小波多分辨率分析分解层次的确定，小波包在信号分解中的应用。对傅里叶变换和小波变换做了对比；详细介绍了电能质量监测系统的主要硬件模块：开关电源电路、A/D采样电路、量程自动选择电路和DSP数据信号处理系统部分电路等；应用该电能质量监测仪从标准电源中获得待分析的电压、电流等数据，用上述算法求出电能质量参数，并用Matlab7.0及其小波分析工具箱对实验结果进行了验证。结果表明，所设计的三相电能质量监测仪完全符合国家标准，具有很好的应用价值。
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