检测技术与自动化装置
电力自动化电力自动化
    近年来随着现代化的工业设备和民用电气装置的普及，大量的非线性电力负荷运用到日常生活和工业生产中，使得公用电网的电能质量问题愈发凸显。这严重影响了城市经济的安全高效运行及人民的生活质量。基于此，电能质量检测作为电力系统与自动化领域的一个很重要的研究课题，就具有特别重要的意义。
    本文从介绍电能质量检测的意义出发，分析了电能质量检测的必要性。简单介绍了电能质量的基本概念与国内外电能质量检测的相关标准。深入探讨了各项电能质量参数的基本检测原理和算法。结合国家标准明确了电能质量检测的各项设计要求，在此基础上提出了一种以TMS320F2812为核心的电能质量检测仪的设计方案，并具体阐述了电能质量检测装置的硬件设计与软件设计。
    在电能质量检测方面，采用经典的快速傅里叶算法（FFT），并在此基础上通过加窗等手段提高了谐波检测的精度，通过运用数字滤波处理手段，检测电压波动与闪变。在硬件方面通过使用高性能的DSP，以及高速、高精度的A/D转换器，满足了系统对数据采样实时性和精度的要求。锁相环电路的使用则保证了FFT变换对采样同步性的要求，减少了频谱泄露。整个系统采用了DSP+ARM的系统架构，充分利用了DSP在数据处理上的优势与ARM强大的外围控制能力。很好的满足了系统设计的要求。通过大量的测试，基本满足了设计要求。实践表明本文的研究成果具有重大的实用意义和广阔的市场前景。 [英文摘要]：     In recent years, with the popularity of modern industrial equipments and civil electrical installations, a large number of non-linear load are applied to daily life and industrial production, so the quality of the public power network become a prominent problem increasingly. This has seriously affected the safe and highly efficient operation of urban economy and the quality of people’s life. Therefore, the detection of power quality as a very important research topic in the field of power systems and automation has particular significance.
    This paper describes the significance of the detection of power quality the necessity of it. It introduces the basic concept of power quality and summarizes the domestic and international standards of power quality detecting. Study on the parameters of power quality and the basic principle and algorithm of detecting deeply. Base on the national standards of design requirements, this paper gives a design of power quality detector at the core of TMS320F2812, and specific depicts the design of hardware and software.
    In the aspects of power quality testing, using the classic fast Fourier algorithm (FFT).Base on it, by adding some window functions to enhance the accuracy of the harmonic detecting, and through the process of digital filtering to detect the voltage’s fluctuations and flicker. In terms of hardware, by the use of high-performance DSP, high-speed and high-precision A/D converter, it meets the demands of the system in the aspects of sampling data accurately and real-time. The use of phase-locked loop circuit to ensure that the FFT transform to meet the demands of synchronous sampling, it can reduce the leakage of frequency spectrum. The system structure is on the base of DSP + ARM, the design is successful. It benefits from the advantages of the DSP in the data processing and the ARM in external controlling.Through vast amount of tests, the system meets the design requirements basically. Practice shows that the result of research in this article has great practical significances and broad market prospects. [参考文献]：     [1]粟时平，刘桂英.现代电能质量检测技术[M] .北京：中国电力出版社，2008，3.
    [2]江缉光.电路原理 下册 [M] .北京：清华大学出版社，2002，11.
    [3]赵世廉.TMS320X24x DSP原理及应用开发指南 [M] .北京：北京航空航天大学出版社，2007，7.
    [4]FFT Library Module user’s Guide [Z] .www.ti.com.cn，2002，4.
    [5]祁才君，陈隆道，王小海.应用插值FFT算法精确估计电网谐波参数 [J] .浙江大学学报，2003，37（1）；113-116.
    [6] 孙宏伟，李梅，袁健华，李彦明.用于电力系统谐波分析的加窗插值FFT算法研究 [J] .高电压技术，2004，30（8）；52-54.
    [7] GB/T 19862—2005电能质量监测设备通用要求 [S] .
    [8] GB/T 12326—2000 电能质量 电压波动和闪变 [S] .
    [9] GB/T 14549—1993 电能质量 公用电网谐波 [S] .
    [10] TMS320F2812 Digital Signal Processors Data Manual [Z] .www.ti.com.cn，2007，7.
    [11] IS61LV6416 Datasheet [Z] .www.ti.com.cn，2007，7.
    [12] ADS8364 Datasheet [Z] .www.ti.com.cn，2002，6.
    [13]苏奎峰，吕强，常天庆，张永秀.TMS320X281x DSP原理及C程序开发[M] .北京：北京航空航天大学出版社，2008，2.
    [14]王建校，张虹，金印彬.电子系统设计与实践 [M] .北京：高等教育出版社，2008，5.
    [15]Fliter Library Module user’s Guide [Z] .www.ti.com.cn，2002，5.
    [16]徐明远，刘增力.MATLAB仿真在信号处理中的应用 [M] .西安：西安电子科技大学出版社，2007，11.
    [17]IQmath Library Module user’s Guide [Z] .www.ti.com.cn，2002，6.
    [18]万永革.数字信号处理MATLAB实现 [M] .北京：科学出版社，2007，4.
    [19]童诗白，华成英.模拟电子技术基础 [M] .北京：科学出版社，2007，4.
    [20] [匈牙利]George，J.W.著．徐政译．电力系统谐波--基本原理、分析方法和滤波器设计[M]．北京：机械工业出版社，2003．