论文导读：早期的电能质量问题主要局限在频率偏移和电压偏移两个方面，但随着电子电力技术的迅速发展，公共电网中使用了大量的非线性负荷，由此产生的干扰也日趋严重，不仅严重影响了对电力质量要求严格的控制设备，还需要去处设法解决诸如电压中断、电压跌落和开关暂态等多方面的问题。有功功率，无功功率，谐波，闪变，浪涌等各种参数进行实时测量并显示。主要包括以下工作:WiFi模块和应用程序的开发。
关键词：电能质量，WiFi，谐波
1 引言早期的电能质量问题主要局限在频率偏移和电压偏移两个方面，但随着电子电力技术的迅速发展，公共电网中使用了大量的非线性负荷，由此产生的干扰也日趋严重，不仅严重影响了对电力质量要求严格的控制设备，还需要去处设法解决诸如电压中断、电压跌落和开关暂态等多方面的问题。为了控制和治理电能质量问题，应该对各种电能质量扰动进行准确辨识和分类，测量电网的电能质量水平，分析和判断产生各种电能质量问题的原因，为电能质量的改善提供依据。因此如何快速准确地监控、分析和改善电力系统的电能质量，并而在此基础上方便进行网络管理成为当前迫切需要解决的重点。电能质量监测作为其中的一个关键环节, 在电力系统安全管理和技术监督过程中起着重要作用。深入而系统地对电能质量做出精确的检测和利用网络技术对其分析的结合及应用是一项值得研究的问题。
要改善电网的电能质量，首先要精确的检测和分析电能质量，电能质量分析仪就是用来实现这一任务的专门仪表。它能对电网的电流与电压信号进行高速采样，通过高速CPU对采集来的数据进行计算，对电网上的电压，电流，功率。论文格式。有功功率，无功功率，谐波，闪变，浪涌等各种参数进行实时测量并显示。随着电子信息技术的高速发展，现代高端仪表都向着数字化，便携化，智能化，网络化的方向发展。
传统的电能质量分析仪主要是通过RS232或者USB接口连接PC，或者通过modem由电话线连接到Internet网络上，实现远程控制与监控。近期市场推出的少量产品，有带有线局域网接口的电能质量在线监测产品，但尚未找到通过目前流行的无线局域网(802.11b/g)进行联网的相关产品。
本文介绍一种带有无线局域网接口的手持式电能质量分析仪。用户可以通过笔记本电脑，PDA, 智能手机等带无线局域网接口的终端，对电能质量分析仪进行访问与控制，也可以通过无线路由器，通过广域网对本仪器进行监测与控制。
2 DSP设计算法（1）有效值算法。论文格式。
电流,电压及有功功率离散有效值算法为：
 （1）
 （2）
（3）
其中 为采样值，M为整数周期内的采样点数
（2）谐波算法
电流与电压谐波采取快速傅里叶算法[1]，计算参数为：ADC采样速率为12.8kbps, 并能跟踪电压频率，做到一周波采集256点，数据宽度16bit, 窗口宽度为1024，窗口形状为矩形。
j=0,1,…,N-1 （4）
最高计算谐波次数为50次。
（3）电压闪变算法
闪变是对调幅波的检测，有常用的几种检波方法为:平方检波、整流检波和有效值检波。平方检波是使电网电压U(t)经过平方后，再通过滤波器去掉直流分量和2倍工频分量处理后。然后提取出调幅波U(t)。平方检波相比其它两种检波方法，它的直流分量和2倍工频分量与调幅波之比均小于1,因而推荐使用平方检波方法。具体的检测框图如图1所示：
图1. IEC推荐的闪变检测流流程框图
（4）示波显示
在示波模式下，屏幕显示采样来的电压与电流波形，在画屏幕时，由于LCD屏幕只能显示有限的点数。所有的采样点不能同时显示出来，在显示时采用数据抽取的方法来实现平滑显示,同时，对于波形中的异常部分，又能够着重显示出来。论文格式。
3 辅助与控制电路手持式单相电能质量分析仪，硬件系统框图如图1所示。
图2. 电能质量分析仪硬件系统框图
电流信号通过电流传感器输入，转化为电压信号，送到预处理电路; 电压信号通过电压衰减电路，也送到预处理电路，处理成合适的电压，并进行低通滤波；电流跟电压信号再一起送到高精度ADC电路进行模数转换。转换结果送到CPU进行数据信号处理，实时计算出有效值，功率，谐波，闪变等物理量并在LCD上显示出来。所有计算的结果，也可以通过外接的SD存储卡存储下来。用户可以通过键盘，对仪器进行操作控制。RJ45、无线网卡及USB接口是仪器的对外接口。用户可以根据实际情况，很方便地选择相应的连接方式。
4 软件设计智能仪表由于功能繁多，采用高端的数字处理芯片，因此常采用嵌入式操作系统进行软件开发，以提高工作效率，这里使用Linux操作系统平台软件设计。
主要包括以下工作: WiFi模块和应用程序的开发。
（1）WiFi模块
在计算机网络与无线通信技术的基础上出现的无线局域网，它主要依靠射频技术( Radio Frequency) 来实现计算机之间的通信。通过接入点AP(AccessPoint ) ,客户端以无线通信的方式可以与有线网络或无线网络互连。
1999年IEEE批准了802.11无线网络的延伸规范802.11b, 标志着无线网络产品的新标准的诞生。802.11b的工作频率为2.4GHz, 最高传输速度达到了11Mbps, 这极大的推动了无线网络应用,也获得了众多硬件厂商的支持,现在市场上的无线网络产品大都符合802.11b网络标准。
Linux可以对无线局域网进行支持,只需要将驱动程序源码针对终端环境进行交叉编译,生成驱动模块,然后在终端的Linux 中加载模块, 再使用iwconfig 和iwpriv命令进行配置后，就能很好的支持PCMCIA/CF卡以及无线局域网。
（2）应用程序的开发
首先在一台Linux的主机上进行程序编写。编译通过后,下载到终端的机器上,终端上电后,根据配置文件，终端会自动装载并启动Linux操作系统,然后启动WiFi模块连接网络,进行正常操作。
5结论该文提出了基于WIFI无线网络的电能质量分析仪系统设计方法，无线局域网络的使用, 能方便的实现网络化线监测。使用了高速DSP 处理器对采集所得的数据能进行间谐波分析等复杂的分析，本装置功能完善, 精度也较高, 有着很高的性价比，能够满足高精度测量分析的需要。
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