【正文】 心單元由傳統(tǒng)單片機升級為 DSP，提高整體處理運算速度； (2)研究克服非同步采樣的改進加窗插值的 FFT算法，以提高精度； (3)研究可一次完成兩路 FFT 的復序列 FFT的實現(xiàn)，以提高速度； (4)研究傳統(tǒng)算法程序的 C語言到純粹 DSP匯編語言的移植以提高速度； (5)研究合理擴展外部各類存儲器，包括 FLASH， SSRAM， EEPROM 以拓寬功能，擴大存儲處理的數(shù)據(jù)量； (6)研究閃變包絡信號的硬件解調(diào)頻譜搬移及軟件的小波分析提??； (7)研究暫態(tài)諧波的小波分析定位幾分類識別； (8)研究間諧波與暫態(tài)諧波的數(shù)據(jù)壓縮與存儲； (9)研究測量數(shù)據(jù)的傳送，通訊； (10)整機的可靠性與抗干擾性的研究。 為滿足數(shù)據(jù)分析實時性的要求，在諧波算法優(yōu)化上，從減少數(shù)據(jù)處理的運算量出發(fā)，完成基于復序列 FFT 的算法，以將 FFT 運算量減少到原來的一半，使計算分析時間大為縮短。） [項目內(nèi)容 ] 為滿足在線監(jiān)測的實時性要求，硬件上將選用 TI 公司的 TMS320VC5402 作為本系統(tǒng)的 CPU，完成本裝置的硬件系統(tǒng)設計，主要包括以 DSP 芯片為核心的中央處理器板、 A/D 采樣板， PC 機、 LCD 以及移動存儲器等外圍設備接口，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的計算、傳輸、顯示以及通信等功能。而電能質(zhì)量監(jiān)測裝置不同于一般的電力基本參數(shù)測量儀器，要進行電能質(zhì)量指標的計算、分析和監(jiān)視，并且要運用復雜的數(shù)學算法。 隨著電力系統(tǒng)運行管理的系統(tǒng)化、網(wǎng)絡化、自動化和智能化，單一功能的電能質(zhì)量監(jiān)測儀已經(jīng)不適合現(xiàn)代化電能管理的需要。 二 國內(nèi)的發(fā)展概況 隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國的電力工業(yè)取得了迅猛的發(fā)展，但是我國自行研制開發(fā)的高質(zhì)量電力系統(tǒng)自動化測量裝置還很少，尤其是自動化水平高、可靠性好、精度高以及功能強大的實用產(chǎn)品相對較少，而在諧波分析方面也是如此。另外瑞典聯(lián)合電力公司的便攜式電能質(zhì)量分析儀 (uniyzergooF)，可測量記錄全部電力參數(shù)及諧波 (至 50 次 )、三相不平衡度和閃變等電能質(zhì)量參數(shù)，諧波測量包括電壓諧波、電流諧波、功率諧波，并可判斷諧波流向，對瞬間畸變波形進行錄波 ； 帶中文分析軟件，可根據(jù)國標進行電能質(zhì)量評估 ； 可以通過計算機實時顯示數(shù)值、波形、頻譜和相量圖 ； 體積小、重量輕，便于攜帶，操作方便。研究和開發(fā)電能質(zhì)量領域的新技術已經(jīng)成為近年來電力系統(tǒng)研究的新熱點。通過電力諧波的分析，對保證電網(wǎng)的供電質(zhì)量、挖掘現(xiàn)有容量的潛力，具有十分重要技術意義和經(jīng)濟價值 。 電網(wǎng)諧波已成為許多電子設備與系統(tǒng)現(xiàn)場可靠運行的主要障礙之一，諧波污染的問題還嚴重阻礙了諸如變頻調(diào)速等大批高效、節(jié)能電力電子技術的推廣應用。 (5)擴展功能為： GSM 通訊接口；建立多點電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)；暫態(tài)電能質(zhì)量監(jiān)測，包括閃變、電壓跌落等；配置分析軟件，對故障保護或非正常數(shù)據(jù)進行處理及分析。 預期成果 本 項目 的目標是要 設計并研制 出新型 配電綜合測控儀 ，測量 6 路含諧波的電壓、電流信號。 福建電力公司 科技項目建議書 項目名稱： 新型配電綜合測控儀的研制 申請單位： 起止時間： 2020年 01月 至 2020年 12月 項目負責人： 通信地址： 郵政編碼： 聯(lián)系電話： 傳 真： 申請日期： 2020年 08月 1 電力公司科技項目簡表 項目名稱 新型配電綜合測控儀的研制 項 目 負責人 姓名 單 位 性別 年 齡 專業(yè) 電力系統(tǒng)及其自動化 職 稱 項 目 分 類 技術 攻關 新技術開 發(fā) 新產(chǎn)品試 制 技術引進 消化吸收 應用理論基礎研究 軟科學 研 究 推廣 √ √ 項目組 人 數(shù) 8 其中 高級職稱 5 中級職稱 2 研究生 1 初級職稱 協(xié)作單位 華僑大學 協(xié)作形式 研究起止年月 2020 年 01 月 至 2020 年 12 月 申請金額 (萬元 ) 70 萬元 其中 資 助 資本金 成本 70 萬元 自 籌 項目內(nèi)容、意義和預期成果摘要 項目內(nèi)容 （ 1） 研究引入雙 CPU 的總體框架， CPLD 負責控制，通信，人機接口，數(shù)據(jù)采集顯示 ； 將運算核心 單元由傳統(tǒng)單片機升格為 DSP，提高整體處理運算速度 ； （ 2） 研究克服非同步采樣的改進加窗插值的 FFT 算法實現(xiàn)，以提高精度 ； （ 3） 研究可一次完成兩路 FFT的復序列 FFT 的實現(xiàn)，以提高速度 ； （ 4） 研究傳統(tǒng)算法程序的 C語言到純粹 DSP 匯編語言的移植以提高速度 ； （ 5） 研究合理擴展外部各類存儲器，包括 FLASH,SSRAM,EEPROM 以拓寬功能，擴大存儲處理的數(shù)據(jù)量 ； （ 6） 研究閃變包絡信號的硬件解調(diào)頻譜搬移及軟件的小波分析提取 ； （ 7） 研究暫態(tài)諧波的小波分析定位幾分類識別 ； （ 8） 研究間諧波與暫態(tài)諧波的數(shù)據(jù) 壓縮與存儲 ； （ 9） 研究測量數(shù)據(jù)的傳送，通訊 ； （ 10） 研究 整機的可靠性與抗干擾性 。 在當代電力系統(tǒng)，深入了解和認識電能質(zhì)量，高度重視電能質(zhì)量下降對電 力 系統(tǒng)運行的危害與影響， 新型配電綜合測控儀的研制， 有利于 實現(xiàn)全面電能質(zhì)量管理 ， 具有極其重要的社會意義和經(jīng)濟意義。 (5)另外還計劃實現(xiàn)五項輔助功能：異常數(shù)據(jù)記錄、斷電數(shù)據(jù)記錄、原始參數(shù)設置、電度計量比較、通訊端口控制 ； 。諧波對電力系統(tǒng)電磁環(huán)境的污染不僅危害系統(tǒng)本身的安全，而且對廣大電力用戶的危害面也是十分廣泛。 據(jù)報道，我國發(fā)電量的 10%左右尚未得到利用，線路的損耗高達 20%，因電網(wǎng)波動而不得不采用過大的容量設計，致使系統(tǒng)效率低下。如：嚴格的電壓調(diào)整 ， 低諧波電壓 ， 不斷電等等。瑞士萊姆公司的鉗形功率諧波分析儀(ANZO60)，它的特點是集電力表、示波器、諧波分析 儀和數(shù)據(jù)記錄儀于一身，便 4 攜易用。 總之，國外的研究是比較先進的。近些年，我國也開發(fā)了一些電力測控裝置和電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，但在功能上，實用化方面均未達到理想效果。但是隨著計算機科學與技術、信號處理理論與方法的迅速發(fā)展，需要處理的數(shù)據(jù)量越來越大，對電測儀表的實時性和精度的要求也越來越高。 5 二、研究、推廣應用內(nèi)容和預期成果 （說明項目的具體研 究、推廣內(nèi)容、技術關鍵和重點解決的技術問題，預計達到的技術經(jīng)濟指標，預期成果和提供的形式及其依托工程，應用該成果的單位落實情況和可能應用的其它工程或單位及效益。 。減少了通信對 DSP 資源的占用，并且滿足多串行通信接口設計的要求。 經(jīng)濟指標 在當代電力系統(tǒng)，深入了解和認識電能質(zhì)量，高度重視電能質(zhì)量下降對供用電系統(tǒng)運行的危害與影響，甚至對社會經(jīng)濟的作用和影響，實現(xiàn)全面電能質(zhì)量管理具有極 其重要的社會意義和經(jīng)濟意義。應電力部門的需求，我們聯(lián)合開發(fā)了“電能質(zhì)量在線監(jiān)測系統(tǒng)”，該系統(tǒng)包括現(xiàn)場監(jiān)測裝置、數(shù)據(jù)自動收集網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)管理分析中心三部分。為保證主電網(wǎng)的安全，利用該裝置可以從上網(wǎng)供電電源和掛網(wǎng)負載兩方面提供實時運行數(shù)