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[摘 要]系统采用ATmegal 28单片机实现电力参数的交流采样,通过LCD显示器显示频率、电压、电流的实时值,具有过电流、过负荷、过电压、欠
9 v" W# `# D3 a6 ?- N7 E电压和绝缘监视功能。采用交流采样方法进行数据采集,通过算法运算后获得的电压、电流、有功功率、功率因数等电力参数有较好的精确度和稳定性.
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[关键词]ATmega128交流采样 数据采集电力 监测" R6 k" y* ~9 X7 Q: k3 ~$ J4 G
J {! ]8 U! v% l随着电力系统的快速发展,电网容量的扩大使其结构更加复杂,实时监" g2 U3 ]" \6 X3 V/ ^
控、调整的自动化显得尤为重要;而在电力调度自动化系统中,电力参数的测" |" [! ^8 {( |6 X% ^/ _3 M+ n
量是坡基本的功能。如何快速、准确地采集各种电力参数显得尤为重要。& K q+ ?% R5 _- L
在实现自动化的过程中,最关键的环竹足数据采集。根据采集信号的不同,可
- e$ ^1 {/ o- H! l* Q2 Z& a分真流采样和交流采样两种。直流采样,顾名思义，采样对象为直流信号。( N8 g4 e/ k9 \
它是把交流电压、电流信号经过各种变送器转化为0~5V的直流电压,再由7 a$ a& ^& t/ h! G
各种装置和仪表采集。此方法软件设计简单,对采样值只需作一次比例变换8 |% u; g3 T# {( k; P$ o5 p, Z
即叮得到被测量的数值。但真流采样仍有很大的局限性:无法实现实时信号
/ s# i& @7 O* _( ?9 r& O8 l的采集;变送器的精度和稳定性对测最精度有很大影响:设备复杂,维护难等。
2 u' v* s+ J, `, T/ x1 O交流采样是将.二次测得的电压、电流经高精度的CT、PT变成计算机可测量
# ?8 `. k$ a* _' I/ M2 E, Q% q的交流小信号,然后再送入计算机进行处理。由于这种方法能够对被测量的- |5 [8 H3 s/ F9 j0 U2 W5 X2 Z
瞬时值进行采样,因而实时性好,相位失真小。在该装置的设计过程中我们对
* b9 H4 ^; g7 q. l+ R6 I' c9 E影响漏电保护性:能的其他因素也给予了充分的考虑如在电磁兼容性方面,采
8 P" D) T/ W. X用了有源滤波电路滤[出信号中的谐波分量，电源滤波器泄出电源通道的电磁干
+ @1 Q# z# u! ?; f6 ]$ T' V扰信号,同时使用数字移相的方法克服由互感器角误养产生的影响。它用软) w- Y3 ?% B0 w) M
件代替硬件的功能又使硬件的投资大大减小。随着微机技术的不断发展，交
- ?" l' P* A3 E: r0 `3 h7 J流采样必将以其优异的性能价格比，逐步取代传统的直流采样方法。 P$ w2 I2 Q* R' R* `$ x
本系统采用ATmegal28单片机实现电力参数的交流采样。通过LCD显示.. N: C9 x; z' Z! @- O
器显示频率、电压、电流的实时值，在过压30%、欠压30%时进行声光报4 Z3 H+ p" U4 F+ ^& r
警,并能定时打印电压、电流及频率值。实践证明，采用交流采样方法进行4 w/ N* O) d5 @! j, c% a- {
数据采集,通过算法运算后获得的电压、电流、有功功率、功率因数等电; z+ K6 B* e6 o) D6 w" n
力参数有着较好的精确度和稳定性。5 r( ^' l' T9 B# K8 P
一、交流采样原理) D+ R/ Z) ]3 {5 |: y& z
有功功率离散化公式
: ~) C; ?, L6 ]. c! A. M! F+ \! ^电流采样算法
& N& o$ v& s; p由于变送电路送入微机系统的信号为半波信号,所以本系统采用半周积分! R* {, M- j2 g6 W
算法。该算法的依据是-个E弦量在任意半周期内的绝对值的积分为-一个常) V3 a& y7 h n2 H
数S,且积分值S和积分的起始点初相角a无关。电流有效值算法公式如下:' a# t7 x9 z0 y. g
& C6 ?% ^: ^7 Q6 w$ [/ E6 z) U; b. e `" P
- p3 [' e0 _+ R2 G附件下载：
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发表于 2020-2-6 13:18
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