新型電壓監(jiān)測儀的設(shè)計.pdf

1、根據(jù)國家電網(wǎng)公司SG186工程中建立全國電網(wǎng)范圍內(nèi)統(tǒng)一供電電壓采集系統(tǒng)的發(fā)展目標，設(shè)計并研制符合最新標準的新型電壓監(jiān)測儀，具有重要的現(xiàn)實意義。
　　本文分析了新型電壓監(jiān)測儀的功能需求及性能指標，從總體上提出以LM3S9B96微處理器和ADE7753電能計量芯片為核心，GPRS模塊SIM800E結(jié)合NRSEC3000加密芯片組成無線加密系統(tǒng)，多種通信接口并存的硬件設(shè)計方案。深入研究電壓有效值的數(shù)字測量理論，詳細闡述RMS均方根和MA

2、V平均絕對值兩種計算方法的原理，分析頻率偏移時的系統(tǒng)誤差，對常用的補償方法進行仿真比較，提出使用查表法作為系統(tǒng)電壓有效值的補償策略。在此基礎(chǔ)上推導出單次諧波波形系數(shù)與波形畸變系數(shù)的關(guān)系，并基于采樣點值的計算解決了單次諧波的MAV法有效值計算問題。系統(tǒng)軟件使用SAFERTOS實時操作系統(tǒng)進行資源分配與任務(wù)調(diào)度，以模塊化分層思想進行程序設(shè)計，實現(xiàn)了電壓有效值計算與統(tǒng)計、數(shù)據(jù)存儲、人機交互、無線加密通信等功能。兩級緩沖區(qū)協(xié)議架構(gòu)和基于有限狀態(tài)

3、機模型的數(shù)據(jù)收發(fā)控制設(shè)計，提高了報文的處理效率。為有效地管理統(tǒng)計數(shù)據(jù)，設(shè)計了按時間索引，基于Nor FLASH的電壓數(shù)據(jù)庫以及相應(yīng)的FTL（Flash Transfer Level）磁盤管理算法，在提高讀寫效率的同時，達到了存儲器的擦寫均衡與垃圾數(shù)據(jù)自動回收效果。最后設(shè)計并實現(xiàn)了電壓監(jiān)測儀的遠程軟件更新功能，用戶可借助主站服務(wù)器，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)，升級電壓監(jiān)測儀的應(yīng)用軟件。設(shè)計的新型電壓監(jiān)測儀樣機各項指標均滿足國網(wǎng)最新標準，通過了浙江省