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《长沙理工大学》 2009年
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基于NiosⅡ的电能质量监测系统设计

刘尧虎  
【摘要】:随着经济的发展,电力系统的可靠性和电能质量越来越多地受到人们的关注,而大量具有非线性、冲击性的电气设备广泛应用于电力系统及日常生活中,导致电能污染日趋严重,因此,对电能质量的可靠监测与精确分析,成为了目前急需解决的问题。 本文针对这个问题,通过分析电能质量监测的发展状况,综合比较了基于DSP、ARM等几种电能质量监测系统的开发模式;为了满足电能质量监测系统的快速性、可靠性、高精度性、支持复杂算法和保持实时性的要求,利用SOPC可裁剪、可扩充、可升级的技术优势,提出了基于NiosⅡ的电能质量监测系统设计方案,重点研究并设计了信号调理及A/D采集电路模块、频率测量电路模块、FFT模块以及键盘显示电路模块;利用超高速集成电路硬件描述语言(VHDL)对各个功能模块进行了软件设计,采用SDRAM和SRAM分别作为监测系统的程序存储器和数据存储器,通过分析电压有效值、谐波含有率、频率波动和三项不平衡度等指标,完成了对系统的功能测试,并从无功补偿和降低THD值等方面,提出了电能质量及测试的改善措施,作为阶段性成果,基本达到了系统设计的目的。 基于NiosⅡ的电能质量监测系统具有集成度高、开发周期短、设计工程成本低、具有可重构性等优点,提高了系统的灵活性和可扩张性,对电能质量监测技术的发展具有积极的意义。
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