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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
7 S; g5 y2 s' H5 B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." Y9 R8 J) V) J; d" B# P
( b7 h+ ~ j" t- r5 i! T6 d3 u! B[关键词]ATmega128交流采样 数据采集电力 监测8 X3 @% a6 L$ L- o3 D
# ^9 o( A/ ~, k5 u% l1 T9 ^! T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- q1 y9 R+ ]" \4 ]6 \; y3 Q( d
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! Z: l5 ^" Q s0 K
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。
0 o3 U0 b# s8 X+ L, `5 z) F' p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
' K3 c( @' C+ ~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。0 H# F5 b5 `' \( N% G+ x
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
0 Z9 n% Z: V6 b8 G8 P. F9 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' b) R3 C$ A$ t
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- ?! T. k2 ^; P7 ]& ?
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 \( D" a' A$ n6 r$ p3 y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- m1 A6 U8 I2 c% G, W# a; K
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; j9 M7 V9 J- }1 Z+ c. ?
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3 B6 ~6 p0 w8 Y9 V: m1 n6 d
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* N- K0 b3 H( P2 g% b0 s
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
: S9 T' ~3 b8 A6 i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! ?9 {3 \. @! Z! t* F9 v# o: s
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* _& {4 e6 L6 H9 v% b1 v" ~2 n% L
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。
9 U, |. d% V" [& d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.% A' L& h& z3 }; @$ |: s4 `) l. h6 {
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2 K2 {; N' ^5 A! `: w
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5 S: T4 `) m5 t* B$ T; N c
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" e; ^$ F9 T$ S7 ?3 Z) t$ r. u
力参数有着较好的精确度和稳定性。
7 ~# z O$ i: {' c. p8 C一、交流采样原理( M- g7 H. w& t
有功功率离散化公式3 N' |& |! V$ Z# Q' a1 i
电流采样算法9 g) S* \# ~" |
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
* D6 _( M- p) N; G& m3 h/ ?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3 q1 t5 y- ?4 g% v1 f0 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:
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发表于 2020-2-6 13:18
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