电能质量检测方法及应用研究

电能质量的准确和实时检测是改善电能质量状况重要的一环,本文根据现代电能质量检测的发展趋势,重点针对间谐波的实时检测方法、电压波动检波方法以及电压闪变的测量方法进行了深入的研究,设计并完成了基于DSP和PCI总线的电能质量实时检测装置样机,主要研究成果和结论如下: 1.针对现有间谐波检测方法运算量大,不利于实时测量,提出了使用复调制细化谱分析的方法进行间谐波检测,该方法减少了进行多周期快速傅里叶变换时所需要的运算量,提高了间谐波检测的实时性。 2.针对调幅波为方波时平方检波法可能造成频移误差,提出了一种改进的平方检波方法,该方法消除了IEC推荐的平方检波法中高频调制信号映射进入35Hz以内引起的闪变测量误差。 3.提出了一种基于频域的闪变检测方法,该方法采用线性调频Z变换求取波动分量的频率和幅值,从而计算得到瞬时闪变视感度。这种检测方法在0.05―35Hz的闪变觉察范围内都具有高的准确度,克服了IEC推荐的闪变检测方法在低频段误差较大的不足。 4.设计了基于DSP+PCI+工控机方式的电能质量实时检测装置;完成了带有DSP TMS320C6713高速浮点处理芯片的数据采集卡的设计、制作与调试,该采集卡具有多通道同步采样和PCI桥接功能,对采集后的数据进行实时处理,然后通过PCI总线将结果上传给计算机,将计算机从繁琐的计算中解放出来,充分利用了DSP强大的运算能力和计算机丰富的资源。 5.完成了电能质量实时检测装置的底层驱动程序和基于虚拟仪器技术的主程序设计,并完成了整机的调试和试验,试验验证了本文所设计的电能检测装置的实时性和准确性。