随着电力电子技术的发展以及用电负荷的不断增加,特别是不对称、冲击性、非线性负荷容量不断增长,使得电网电压、电流波形发生畸变,电网频率在50HZ附近波动;另外,由于大量基于计算机系统的控制设备和精密仪器的广泛应用,对电能质量的要求越来越高。因此,目前的电力监测仪表已逐渐不能满足系统性能的要求,该文的研究正是在此背景下展开的。该文对电力监测的相关理论和技术进行了研究,设计了基于DSP+MCU的双CPU的智能电力监测系统,采用交流采样技术实现对电力参数的实时测量,为电能质量的治理提供了可靠的依据。 该文首先简述了电力监测仪的研究现状及发展趋势,然后对高次谐波影响下的电压、电流的实时有效值及其他电力参数的测量算法进行了阐述,主要提供了基参数可调的神经网络与FFT(Fast Fourier Transformation)相结合的谐波算法,能够地分析整数次谐波和非整数次谐波;同时提供了利用插值改进的FFT算法来实现电力系统频率的高精度测量。然后,提供了基于小波变换的暂态电能质量扰动的检测算法,利用快速小波变换算法即Mallat算法检测和提取扰动信号,并在MATLAB环境下进行了仿真,采用db4小波,3尺度进行小波分解与重构对信号进行检测,验证了小波变换能够实现电能质量扰动信号的准确定位,同时提供了FWT(Fast Wavelet Transformation)算法在DSP上的实现;zui后实现了智能电力监测系统的软硬件设计。 文中硬件设计采用了DSP+MCU的双CPU结构,DSP采用性价比高的16位定点TMS320LF2407A芯片,MCU采用AT89C51芯片,用双端口RAM芯片来解决MCU与DSP之间的数据传输问题,并配以外围电路来实现各项功能,主要包括数据采集、数据处理和人机接口及RS485串行通信接口,实现了各部分的电路连接。这样可以充分发挥DSP的数字信号处理功能和MCU的控制管理功能,能够提高整个系统的效率和性能。软件设计采用模块化和自顶向下的程序设计方法,使得程序结构清晰,便于维护和扩充功能,降低出错的可能性,实现了各模块的流程图设计。 该文zui后总结了系统产生干扰的原因,并提供了相应的硬件和软件抗干扰设施,以提高系统的可靠性。并对整个系统做了总结与展望。