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基于单片机的电能质量检测分析平台设计(图)

2015-02-27 14:16来源:eefocus关键词:电能质量电能质量检测电压互感器收藏点赞

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为了满足电能质量的检测需求,有关电能质量检测和分析设备的研制开发一直都在进行中。国内外采取了许多先进的软、硬件技术以及数学仿真方法,涌现了许多研究成果和相应的产品。目前电能质量研究分析的方法主要有:时域仿真方法、频域分析方法和基于变换方法;这些实现有基于微处理器开发的嵌入式系统,也有运行于计算机上的基于各种高级编程语言开发的软件系统。其中,嵌入式的电能质量在线检测仪,由于其抗干扰能力强、精度高、耗电低、体积小、免维护、费用省等特点,成为电能质量在线检测的首选设备,而且,通过快速的数据传输通道,将所获取的原始数据传输计算机系统上,可以进行一些需要大量的存储空间和运算能力的复杂的分析计算和统计。

经过分析,我们认为这些测试要求具有一定的共性,将电能质量检测分析共性的部分抽取出来,开发一个检测分析平台,然后在其基础上开发不同的测试功能和不同运行模式的产品,是可行的。本项目的核心是基于PIC32设计开发电能质量检测分析平台,采用高性能RISC处理器,高速实时采集检测点的三相电流和三相电压模拟信号,对数据进行实时分析处理,计算电网的各种电能参数,分析电网的电能质量,对这些信息进行即时显示,将检测数据进行就地存储,并能通过通信接口将数据传输到后台计算机系统。

二、需求分析

2.1 功能要求

测试平台要完成功能的主要要求有:对电压和电流通道信号进行高速采集,设计各种数据电参量计算的算法和统计算法,开发可灵活组织的人机界面程序,系统具有大吞吐量的数据传输方式。配备PC机端软件,数据通过以太网口或USB接口与PC机端软件进行通信,PC机软件可以进行数据的读取、处理、存储、显示等操作。

本设计的检测系统用于单相或三相交流供电系统,适用于低压220/380V系统,也可以经由电压互感器检测高压系统,电流信号输入为0-5A,直接测量或经由电流互感器接入。电能质量检测装置主要由信号调理模块、PIC32采集处理模块和 PC机软件模块这三大模块构成。系统的整体架构见图1。

图1 系统架构

2.3 可扩展性

此设计完成后,可以进一步开发不同的功能,完成诸如谐波测试分析,闪变测试,无功功率补偿测试等各项电能质量的测试,开发出具有特点和竞争力的产品,具有较大的实用意义,与工业实际结合起来,实用性强。

原标题:基于单片机的电能质量检测分析平台设计
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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