一种基于DSP的电力参数监测仪的研究与实现

本文应用于TMS320C5402开发了电力参数监测装置，该装置是对原有系统的进步升级，针对于在测量精度和实时性的问题加以改进。该装置可对一路三相电的频率、电压电流有效值、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数以及3～20次谐波等电参量进行实时的准确监测。并通过液晶，按键提供了人机接口，装置分为两部分，上位机负责人机接口，下位机负责数据采集和计算，本文主要讨论了下位机的设计过程。 本文首先论述了电力系统参数检测的意义，介绍了谐波的危害和目前存在的谐波检测方法；然后详细分析了FFT应用于谐波分析时产生误差的两个原因——采样不同步和非时限信号的截断。讨论了常用的不同几种软件同步采样法和对比了几种窗对频谱泄漏的抑制作用。在此基础上选择加汉宁窗加窗，硬件同步采样应用于系统，并通过插值算法对加窗后求出的幅值进步调整，使得满足系统的要求。硬件上，主要介绍了下位机数据采集部分—AD73360的使用，DSP的存储器扩展以及利用HPI口与负责人机接口的MSP430F149的通信接口的设计；最后简要介绍了软件设计部分，主要包含了DSP的自举引导程序的设计，DSP与外部设备的接口编程以及数据采集的实现过程；给出了各部分程序的流程图；