电能质量检测方法及高精度检测装置的研制

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随着用电需求增加和电力系统规模扩大,非线性、冲击性、不平衡的负荷日益增多,所导致的各种电能质量问题也越来越严重,造成电网供电质量降低,运行状况恶化。电能质量引发的纠纷和电网事故呈上升趋势,因此电能质量的监测管理和电网污染的治理工作变得越来越重要。   电网是一个错综复杂的整体,治理电网污染首先要对电网的整体运行状况有全面的了解,才能做出正确的决策;当前电能质量污染治理最主要的手段是无功补偿和电力有源滤波,该类装置能否有效的发挥作用关键在于能否对电能质量做出实时且精确的检测。这要求电能质量检测装置能够分布的安装在各监测点,实时的精确检测该点的运行情况,同时位于监控中心的工作人员又能够集中了解到该电网各节点的运行情况。正是针对这种需求,本论文详细分析了电能质量参数检测方法并研制出了一套基于DSP的分布式高精度实时电能质量检测系统。   本文主要包括以下的工作:   1.电能质量检测算法的研究:采用ip-iq旋转坐标变换算法,实时检测电网基波和谐波波形,可以为有源滤波提供治理依据。并计算供电电压允许偏差、频率偏差、三相不平衡度、电压波动与闪变、高次谐波以及暂时过电压和瞬态过电压等电能质量参数。   2.系统整体设计方案的选型:系统采用分布式设计,位于检测现场的检测装置采用板卡式设计,每一块电能质量检测卡检测一路线路,对现场的多路进行实时监测。监控中心集中监控各个检测现场传送上来的实时数据。   3.数据采集系统的软硬件设计:系统采用TMS320F2812自带的12位ADC模块并加以精度校正和过采样算法,使采样精度能达到14位。   4.网络通信的软硬件设计:以网络通信芯片ENC28J60为核心,采用嵌入式TCP/IP协议,为实时电能质量参数的上传提供了可靠的保障。   5.电能质量综合分析软件的设计:电网运行状况实时参数显示、历史数据频谱图柱状图显示,为电网污染治理提供可靠依据。
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