基于TMS320F2812的电能质量检测系统设计

近年来随着现代化的工业设备和民用电气装置的普及,大量的非线性电力负荷运用到日常生活和工业生产中,使得公用电网的电能质量问题愈发凸显。这严重影响了城市经济的安全高效运行及人民的生活质量。基于此,电能质量检测作为电力系统与自动化领域的一个很重要的研究课题,就具有特别重要的意义。 本文从介绍电能质量检测的意义出发,分析了电能质量检测的必要性。简单介绍了电能质量的基本概念与国内外电能质量检测的相关标准。深入探讨了各项电能质量参数的基本检测原理和算法。结合国家标准明确了电能质量检测的各项设计要求,在此基础上提出了一种以TMS320F2812为核心的电能质量检测仪的设计方案,并具体闸述了电能质量检测装置的硬件设计与软件设计。 在电能质量检测方面,采用经典的快速傅里叶算法(FFT),并在此基础上通过加窗等手段提高了谐波检测的精度,通过运用数字滤波处理手段,检测电压波动与闪变。在硬件方面通过使用高性能的DSP,以及高速、高精度的A/D转换器,满足了系统对数据采样实时性和精度的要求。锁相环电路的使用则保证了FFT变换对采样同步性的要求,减少了频谱泄露。整个系统采用了DSP+ARM的系统架构,充分利用了DSP在数据处理上的优势与ARM强大的外围控制能力。很好的满足了系统设计的要求。 通过大量的测试,基本满足了设计要求。实践表明本文的研究成果具有重大的实用意义和广阔的市场前景。