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基于DSP_ARM的三相电能质量分析仪的研制.pdf
目前，要对整个供电网络的电能质量状况和大型用电客户的电能质量状况进行
全面记录和跟踪，采取的办法就是实行长时间在线监测。本课题的提出正是基于这一因素。
首先，本文针对课题的主要设计任务阐述了相关的测量理论。理论探讨部分并
不是侧重于理论的推导和分析，而是从如何实现的角度介绍各参数测量理论的要点，重点说明了采用DSP实现FFT运算和IEC闪变离散化测量的原理，这是装置测量功能实现的重要保证。在完成FFT运算以后，根据相应的公式可以很方便的得出系统的三相不平衡度。关于电压骤升骤降的测量，采用了基于瞬时无功功率理论的dq0坐标变换方法来实现。
其次，根据相应的测量原理我们详细介绍了双CPU型电能质量分析仪的硬件电
路设计以及软件设计思想，并对DSP采集、运算的时序进行了分析，证明其能够满足实时性的设计要求。硬件电路介绍部分突出了设计的两个亮点：一是采用DAC的可编程放大电路的设计，得到了较高的性价比；二是整个系统采用单+5V供电，使得系统供电方案简单可靠，降低成本。系统软件设计部分详细介绍了DSP的软件算法，将μC/OS-II嵌入式操作系统移植到ARM芯片中作为控制核心，详细分析了系统的任务调度并给出了移植任务分析。
最后，本文对基于单DSP的三相电能质量分析仪的实验结果做了分析。实验结
果证明了设计的正确性，因此我们在三相电能质量分析仪的基础上所设计的双CPU型电能质量分析仪是切实可行的，能够在精确度和实时性两方面满足电能质量在线监测的需要。
关键词：电能质量，数字信号处理(DSP)，μC/OS-II嵌入式操作系统快速傅立叶变换(FFT)
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