【正文】 煤炭等工業(yè)部門中大量應(yīng)用電力電子技術(shù)和引進(jìn)國外的先進(jìn)設(shè)備，以及在節(jié)能工程中電力電子技術(shù)的應(yīng)用等等，在帶來技術(shù)經(jīng)濟(jì)上一系列效益的同時，也使電網(wǎng)的諧波含量大大增加，電網(wǎng)波形畸變越來越嚴(yán)重。 [應(yīng)用前景 ] 新型配電綜合測控儀的研制，有助于對電網(wǎng)諧波進(jìn)行分析，監(jiān)測電網(wǎng)諧波變化，以保證電網(wǎng)質(zhì)量。使單獨(dú)的用戶或用戶群從標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量的配電系統(tǒng)中得到用戶指定水平的電力。如：美國 FLUKE 公司的 FLUKE43 型手持式供電質(zhì)量分析儀，可以提供電力系統(tǒng)維修、供電故障排除及設(shè)備故障診斷所需的測量值，功能先進(jìn)。此產(chǎn)品以模塊化的設(shè)計(jì)理念，提供數(shù)字信號處理型 DSP 測試模塊。因此這是擺在我們電力工作者面前難得的 機(jī)遇和挑戰(zhàn)，開發(fā)實(shí)用、可靠性高并且能滿足精度要求的低成本產(chǎn)品，提高國內(nèi)測量裝置的自動化水平，就成為一件具有重要意義的事情。 在過去的幾十年里，單片機(jī)的 廣泛使用實(shí)現(xiàn)了簡單的智能控制功能。本課題將 研究引入雙 CPU 的總體框架，CPLD 負(fù)責(zé)控制，通信，人機(jī)接口，數(shù)據(jù)采集顯示；將運(yùn)算核心單元由傳統(tǒng)單片機(jī)升級為 DSP，提高整體處理運(yùn)算速度。軟件設(shè)計(jì)還考慮了升級的可擴(kuò)展性，可通過對 DSP 程序的更新來達(dá)到算法的升級。 在通信接口設(shè)計(jì)上，完成利用 DART 進(jìn)行串行通信。 ? 諧波電壓含有率測量誤差≤ ％ ? 諧波電流含有率測量誤差 ≤ ％ ? 工作溫度 20 45℃ ? 儲藏溫度 20 60℃ ? 工作濕度 90%,無凝露 ? 儲藏濕度 90% 可測試參數(shù) 系統(tǒng)頻率、電網(wǎng)諧波、三相電壓不平衡度、電壓波動與閃變、電壓偏差、電壓基波有效值和真有效值、電流基波有效值和真有效值、基波有功功率、有功功率、基波視在功率、視在功率、真功率因數(shù)等全部電能質(zhì)量五大國標(biāo)規(guī)定的參數(shù)。這方案不僅具有現(xiàn)實(shí)的可行性，同時該系統(tǒng)還能夠帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益 :其一，電力部門可以據(jù)此對電力用戶的用電設(shè)備對電網(wǎng)污染情 況進(jìn)行評價；其二，電力用戶可以對供電方電網(wǎng)電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督；其三，監(jiān)測數(shù)據(jù)可以用來作為判斷電能質(zhì)量問題產(chǎn)生原因和改善電能質(zhì)量的依據(jù)。采用該裝置后，可以方便地了解電網(wǎng)電能的構(gòu)成情況，為諧波抑制、電壓波動提供了分析素材。 1)測量電壓電流的幅值，有效值，防止電壓過高對用電設(shè)備造成危害。 4)諧波故障或異常原因的測量，諧波專題測試，如諧波阻抗、諧波潮流、諧波諧振和放大等； 5)通過測量相位，有功功率，無功功率和視在功率的測量計(jì)算，可以優(yōu)化配置電力設(shè)備，提高功率因素 。 CPLD 作為主控制器完成整個系統(tǒng)的控制和鍵盤處理等功能，并通過雙口 RAM 與 DSP 單元進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)快速的數(shù)據(jù)交換。 2 硬件總體架構(gòu) 整個系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案是：三相電流經(jīng)過電流變換器 (CT)、三相電壓經(jīng)電壓變換器 (PT)，再經(jīng)濾波后由采樣芯片 MAXI25 進(jìn)行同步采樣、保持， A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，送入 DSP 數(shù)字處理板進(jìn)行自動分類計(jì)算和數(shù)據(jù)處理、顯示結(jié)果、存儲超標(biāo)數(shù)據(jù)和傳輸超標(biāo)記錄，即 DSP 把實(shí)時的計(jì)算結(jié)果送到顯示屏顯示，并把超標(biāo)數(shù) 9 據(jù)存儲在非易失性的存儲器里；可以通過通信 接口實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)相連，由數(shù)據(jù)處理中心實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的分析管理； CPLD 實(shí)現(xiàn)對整個系統(tǒng)的邏輯控制。本系統(tǒng)使用兩片 MAX125 分別對三相電壓和三相電流 共六路同時采樣 。兩片 CPU能同時訪問共享存儲器，兩片 CPU 之間通過雙口 RAM 實(shí)現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)通信，芯片采用 IDT 公司的 IDT702525。鎖相倍頻電路由鎖相環(huán)電路 CD4046 和計(jì)數(shù)分頻電路 CD4O60 組成 ， 計(jì)數(shù)器接在鎖相環(huán) VCO 輸出和比較器輸入之間。內(nèi)部時鐘發(fā)生器的工作模式，本系統(tǒng)選擇 PLL 模式 。 2. EEPROM 存儲器 系統(tǒng)還有外擴(kuò)一片 512Kbit 的 JEEPROM，用來存儲固定數(shù)據(jù)參數(shù)，如電壓變比、電流變比、出廠時間參數(shù)、密碼等。采用 3. 3V 供電，其訪問時間為 12ns，數(shù)據(jù)線和地址線可以實(shí)現(xiàn)和 DSP 直接連接，中間無需設(shè)置軟件等待時間或硬件緩沖器。液晶顯示電路采用 MGLS12864THT 模塊，它是控制芯片為東芝公司的 T6963C 的 128 64點(diǎn)陣的 LCD。 2 電源電路 整個系統(tǒng)需要的電源等級有 +5V、 5V， ， 。 3看門狗電路 為了提高系統(tǒng)的可靠性和精確性，設(shè)計(jì)了看門狗電路。 16 抗干擾設(shè)計(jì)研究方法 針對干擾的來源以及它們引起的系統(tǒng)故障，我們從電路設(shè)計(jì)、印制板 設(shè)計(jì)、隔離、退藕、接地、屏蔽等方面采取了以下措施： (1)信號輸入端加設(shè) RC 濾波器，通過設(shè)置 RC 參數(shù)，只允許某一頻帶的信號通過，降低對干擾源頻帶的敏感性。 (4)正確處理“模擬地”與“數(shù)字地”。 綜合采取以上抗干擾措施，保證了本系統(tǒng)的正常運(yùn)行。正常運(yùn)行主程序結(jié)構(gòu)如圖 2所示。通過面板上的鍵盤操作可以完成各種菜單的切換及有關(guān)越限參數(shù)的設(shè)置，安裝在變電站內(nèi)的裝置可以通過網(wǎng)絡(luò)與后臺聯(lián)系。圖 3為 MMI 主程序框圖 。 單位（公章） 年 月 日 單位（公章） 年 月 日 單位（公章） 年 月 日 如有與合同單位的意向書，可不必在此欄中蓋章，但應(yīng)注明另有附件并隨《建議書》一同上報 . 20 九、申請單位審查意見 （對經(jīng)費(fèi)預(yù)算是否合理，有無其他經(jīng)費(fèi)來源，能否償還貸款，能否保證研究計(jì)劃實(shí)施所需的人力，工作時間等基本條件提出具體意見） 單位領(lǐng)導(dǎo)（簽字） 單位（公章） 年 月 日 21 十、上級主管部門審查意見 (審核申請單位的技術(shù)、研究能力、工作條件以及自籌經(jīng)費(fèi)的來源，說明 為完成本項(xiàng)目所必須的工程試點(diǎn)的落實(shí)情況） 單位領(lǐng)導(dǎo)（簽字） 單位（公章） 年 月 日 22 附件 7１ 設(shè)備及軟件費(fèi) —— 購置預(yù)算明細(xì)表（單價 10 萬元以上） 序號 設(shè)備（軟件） 名 稱 設(shè)備 型號 單 價 (元 /臺件 ) 擬購置數(shù)量（臺件） 總價 經(jīng)費(fèi) 列支 生產(chǎn)國別與地區(qū) 主要技術(shù)性能指標(biāo) 購置理由、用途、擬安置單位（與本課題、子課題關(guān)系） 計(jì)劃支出時間 1 計(jì)算機(jī) 普通 2 國產(chǎn) 主站 2 開發(fā)平臺軟件 1 軟件開發(fā) 單價 10 萬元以上設(shè)備合計(jì) 單價 10 萬元以下設(shè)備 累計(jì) 23 附件 7２ 設(shè)備及軟件費(fèi) —— 試制預(yù)算明細(xì)表（單價 10 萬元以上） 序號 設(shè)備（軟件） 名 稱 單臺價值