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随着电力电子技术的蓬勃发展,供电系统中增加了大量的非线性负荷,从低压小容量的家用电器到大容量的工业交流变换器的广泛应用,引起了电网电压、电流波形的畸变,威胁到电力系统安全、稳定、经济运行。在国家一些重要项目的建设中电网质量的监测显得尤为重要,作为目前功能完整,体积较小的96型ACR230ELH电力质量分析仪对电力质量检测、解决谐波产生的问题有着重要的指导作用。-ACR230ELH电力质量分析仪的设计和应用
应用的先进技术:
为了对上述电网谐波危害进行相应的度量、评估和考核,江苏安科瑞电器制造有限公司研发了基于DSP+ARM7模块化设计方案的高端电力质量分析产品ACR230ELH。
该产品采用当今世界流行的高档电能标设计方案:DSP+MCU的实现方法,将DSP的高速数字信号处理功能和高档MCU(ARM)完善的管理、通讯、丰富的接口功能相结合。基本工作原理如下:
互感器将来自电网的电压、电流信号实时送到表内16位高速Sigma-DelTa AD进行6个通道电力信号的同步采样,AD转换完成之后把数据传送给DSP进行各种复杂的数值运算,通过相应的数学运算,DSP完成整表的计算功能,具体包括所有电力参数的测量、有功、无功、视在电能的计量等工作;完成之后DSP把相应的计算数据和ARM7进行数据交换,ARM7主要完成液晶显示、数据统计存储、外部通讯、菜单键盘操作、DI/DO量的输入控制等工作。
A/D采用的是ADI公司推出的AD73360L芯片,内带6个独立通道的16位串行模数转换器,采用Sigma-Delta转换原理,具有良好的抗混叠性能。AD73360的数据转换输出接口是同步串口(SPORT口),DSP采用的是ADSP 219x芯片,同样具有相同SPORT接口,使用起来非常的方便,免去了IO口模拟带来的一系列烦恼。
ARM7采用的是NXP的LPC2138,该芯片功能强大,外围端口资源丰富,内部RAM最大可以达到32K,运行速度可达60M,带有多通道的32位定时器,多路PWM输出资源,多个SCI、SPI、IIC接口;IO口可以承受5V电压输入;内部还带有多种运行功耗模式。
该表软件分为两部分,其一是DSP的相关程序流程代码,这部分代码按功能上分主要是以下几块:分为AD采样控制、串口数据传输、大量复杂的数值运算(包括傅氏变换)、能量累计、电能质量分析、电能脉冲输出等几个部分;其二是ARM7中的相关程序流程,主要包括:液晶显示、按键处理、数字通讯、开关量输入输出功能的实现以及部分事件记录功能的实现;在编程语言的选择上,DSP部分采用C语言和汇编语言混合编程,为了保证系统良好的实时性,以汇编语言为主,C语言作整个程序框架进程调度,既保证了程序的易读性,也兼顾了系统良好的实时性。ARM7的程序是基于uc/OS-II操作系统平台开发的,程序简单易读,可移植性较好,便于产品的后续升级工作。整个系统的软件大致要完成3个部分的工作:系统的初始化代码、uc/OS-II操作系统移植、应用任务的编写。
算法描述
基于上述的模块化设计理念,充分考虑了数字信号处理器的强大的数值计算功能,让其完成了所有的计算变换等功能;具体包括电压、电流有效值、有功、无功功率、视在功率、功率因数、有功、无功、视在电能的累计、电能质量指标的计算。考虑到常规电参量的计算公式比较常见,这里就不再赘述了,着重把电能质量指标的计算方法描述一下:电能质量方面的计算,具体包括:2-31次谐波分析,电压波峰系数,电话波形因子,电流K系数,三相电压、电流不平衡度,电压、电流正序、负序、零序分析,电压偏差、频率偏差。
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电力系统中,有一个很重要的概念,叫做电能质量。一个理想的电力系统是以恒定的50赫兹频率和正弦波形,并按规定的电压水平对用户供电。恒定的50赫兹频率+稳定的电压+标准的正弦波形,这三点条件不仅确定了合格电能质量的指标要求,也成为了供电系统电能质量的三个基本要素。如今,光伏、风电等新能源的
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4月18日,国务院新闻办举行2024年一季度工业和信息化发展情况新闻发布会,工业和信息化部党组成员、副部长单忠德,工业和信息化部新闻发言人、总工程师赵志国,新闻发言人、运行监测协调局局长陶青出席发布会,介绍有关情况,并回答记者提问。2024年一季度工业和信息化发展情况工业和信息化部副部长单
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“双碳”目标下,以新能源为主体的新型电力系统加快构建,配电网正逐步由单纯接受、分配电能给用户的电力网络转变为源网荷储融合互动、与上级电网灵活耦合的电力网络,在促进分布式电源就近消纳、承载新型负荷等方面的功能日益显著,电网调控正在由“源随荷动”向“源荷互动”转变。近年来,我国深入推
1月15日,国网天津经研院规划评审中心开展天津电网2030年及远景年目标网架研究讨论会,相关专业人员参加会议。本次会议就天津电网“十五五”网架规划方案及远景年目标网架构建方案进行交流研讨,与会人员讨论热烈,充分发挥专业才能,提出多种网架构建方案,为后续课题开展奠定坚实基础。满足天津地区
【摘要】某风电场某风机变桨驱动器输出侧存在接地情况引起风机供电系统三相对零线电压突增,造成风机上大部分230V用电器过压损坏,本论文对其原因展开分析。【关键词】变桨驱动器变频器接地电压异常Multisim来源:北极星风力发电网作者:周磊1故障现象某风电场风机现采用的变桨系统,变桨电机为永磁三
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摘要:本文针对分布式电源接入配电网引起的电压偏差问题进行了研究。首先介绍了电压偏差的含义和形成机理,重点阐述分布式电源接入对电网电压偏差的影响,分析了配电网与输电网电压偏差问题的差别,解释了分布式电源接入配电网的几种不同情况下电压偏差的分布情况,最后,探讨了利用分布式电源抑制电压
黄河水利水电开发总公司的研究人员李宪栋、石月春,在2017年第8期《电气技术》杂志上撰文,为了研究储能系统的电压支持功能,分析了利用储能系统解决太阳能发电系统引起的电网电压波动问题的可行性。针对太阳能发电系统输出功率骤变引起的电网电压波动问题,设计了利用电池储能系统来补偿快速变化的有
摘要:在基于平衡假设的前馈解耦恒功率控制是微电网典型的控制策略,通过对该策略进行功率分析,并釆用开关函数法进行并网逆变器输出特性分析,针对电网电压不平衡条件下负序和3次谐波现象,在原有PQ控制控制结构基础上叠加一个前馈电压负序控制环,使微网并网逆变器产生一个与公共连接点不平衡电压中负序分
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