单相智能电表的研究与设计

发布时间：2018-05-11 07:49

  本文选题：智能电表 + MSP430F449　； 参考：《青岛大学》2017年硕士论文

【摘要】：本文设计了基于ADI公司生产的高精度电能计量芯片ADE7953和TI公司生产的低功耗单片机MSP430F449为核心的智能电表的硬件系统以及软件流程,提出采用四项余弦窗四谱线插值FFT算法进行电力谐波的分析,并进行了MATLAB仿真验证。主要研究内容为:第1.本文设计了单相智能电表的硬件系统,硬件系统主要包括了电源模块、ADE7953电能计量模块、以MSP430F449为主的单片机控制模块、RS485通讯模块、存储模块、LCD显示模块以及按键部分。第2.设计了单相智能电表的软件系统流程,主要包括电能计量模块的软件流程、LCD显示模块的软件流程、RS485通讯模块的软件流程。第3.通过SIMULINK进行了智能电表的电能计量仿真试验。第4.采用四项余弦窗四谱线插值FFT算法进行电力谐波的分析,并与FFT算法以及Hanning窗插值算法进行对比,进而得出采用四项余弦窗四谱线插值FFT算法能更好地对栅栏效应和频谱泄漏进行有效地抑制、使得电能参数的计算更为准确。
[Abstract]:In this paper, the hardware system and software flow of the smart meter based on the high precision electric energy metering chip ADE7953 produced by ADI company and the low power SCM MSP430F449 produced by TI company are designed. The four cosine four spectral line interpolation FFT algorithm is used to analyze the electric power harmonics, and the MATLAB simulation verification is carried out. The contents are as follows: 1., the hardware system of single-phase intelligent meter is designed in this paper. The hardware system mainly includes the power module, ADE7953 power metering module, the MCU control module of MSP430F449, the RS485 communication module, the storage module, the LCD display module and the key part. The software system of the single-phase intelligent meter is designed by the main system. The software flow of the electric energy metering module should be included, the software flow of the LCD module and the software flow of the RS485 communication module. 3. through SIMULINK, the electric energy measurement simulation test of the intelligent meter is carried out. 4. the four Yu Xianchuang four spectral line interpolation FFT algorithm is used to analyze the power harmonics, and the FFT algorithm and the Hanning window interpolation algorithm are used. By contrast, the four cosine window four spectral line interpolation FFT algorithm can be used to effectively suppress the fence effect and spectrum leakage, which makes the calculation of electric energy parameters more accurate.

【学位授予单位】：青岛大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM933.4

【参考文献】

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1 屈召贵;;单相双支路计量智能电表的设计[J];西南师范大学学报(自然科学版);2016年10期

2 陈坚;汪伟;王少华;杨世海;;基于Hanning自相乘窗的电力谐波FFT分析方法[J];电力系统保护与控制;2016年19期

3 李志刚;汪涛;何怡刚;何威;苏圆圆;;基于改进余弦窗的加窗插值FFT谐波分析[J];电气工程学报;2016年04期

4 刘叶;叶志明;王海铭;王冬青;;基于Multisim13的智能电表中整流电路仿真分析[J];工业控制计算机;2016年03期

5 丁霞;刘叶;王海铭;叶志明;王冬青;;基于MSP430的智能电表设计[J];青岛大学学报(工程技术版);2015年04期

6 薛太林;高洁琼;康佳;;基于DSP的电力谐波装置研究[J];现代电子技术;2015年23期

7 宋树平;马宏忠;徐刚;王付宗;王洁;;五项最大旁瓣衰减窗插值电力谐波分析[J];电力系统自动化;2015年22期

8 王建龙;张宏科;刘俊;;电能计量芯片ATT7022E在智能电表中的应用[J];电测与仪表;2015年12期

9 赵勇;;基于飞思卡尔KM系列微控制器单向智能电表方案设计[J];现代电子技术;2015年09期

10 马令坤;戴志美;于新颖;李明勇;;基于采样序列同步化的电力谐波DFT分析方法[J];电测与仪表;2015年03期

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本文编号：1873065