仝战营，郭 课，郭贝贝

（河南机电高等专科学校，河南 新乡 453000）

1 引言

传统的电力参数测量装置大多基于微处理器如MCU、DSP设计，基于流水线计算技术的DSP对海量数据的处理具有快速高效的优异性能，然而只有规律的加减乘除等运算才容易实现流水线的计算方式。与DSP相比，FPGA在高速复杂逻辑处理方面有不可替代的优势，同时，单片FPGA能够拥有超大规模的逻辑单元，并且具有独特的硬件高速并行运算能力，因而在信号处理方面也显示出突出的优势［1］。

SOPC(System On Programmable Chip)即可编程的片上系统，SOPC技术就是试图将尽可能大而完整的电子系统，包括嵌入式处理器系统、接口系统、硬件协处理器或加速器系统、DSP系统、数字通信系统、存储电路以及普通数字系统等，在单一FPGA中实现。Altera公司NiosII软核概念的提出及SOPC的软硬件综合解决方案，可以在Quartus II和NiosII IDE中进行软硬件开发，从硬件和软件整体设计上将嵌入式系统设计进行了极大的推动，使得嵌入式系统的硬件电路更加简单、有效，易于理解;软件设计变得轻松，移植性更强［2］。

本文即是研究利用Altera CycloneII FPGA构建SOPC系统实现电能质量监测系统的设计，实现对电网三相电路电压、电流、功率、功率因数、谐波等电能质量参数的测量。

2 系统概述

2.1 电能质量检测系统的基本原理

电能质量监测主要是对电能质量各参数进行实时监测和记录，其功能流程为:把电网中的电压、电流经过PT、CT变成－5～+5V的电压信号、1～2mA的电流信号，预处理后进行采样，对采样值进行数据处理，处理结果可以存储在数据存储单元，也可以通过通信模块与计算机终端进行通信，根据需要控制且查看处理结果［3，4］。……