郑则诚 张军达 朱欣

摘 要：针对冲击性负荷对电能计量的影响，本文提出了一种基于ARM的电能质量监测系统设计方案，包括系统硬件电路设计和软件设计。利用标准表对所研制设备的检测误差进行测量，并应用于京沪高速铁路华苑变电所完成实测。测试结果表明，该方案相较于传统电能质量监测具有精度高和实时性强等优点，并且对提高电能计量设备的便携性，以及降低设备能耗方面，具有一定的参考意义。

关键词：电能质量 ARM 远程通信

中图分类号：TM933 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）12（b）-0001-03

Abstract：Considering the influence of impact load on the electric network， a design solution for the power quality monitoring system based on ARM which has the low power consumption and high performance is introduced in this paper. This system design mainly includes hardware and software. The measuring error of the developed equipment is tested with a standard instrument， and also is applied in Huayuan substation of Beijing-Shanghai high speed railway. Experimental results show that the design solution proposed has the advantages of the high precision and real-time performance compared with traditional monitoring methods. Also the portability of the electric energy measuring equipment is enhanced and the energy consumption is reduced， which have certain reference value.

Key Words：Power quality； ARM； Telecommunication

近年来高速铁路以其节能、环保、高效、安全、舒适、快捷、准时等特点已成为世界铁路的新潮流。电力机车作为大功率单相整流负荷，对于三相对称的电力系统供电将产生三相不平衡的谐波电流和基波负序电流注入系统，引起公共连接点母线的谐波电流、谐波电压、三相电压不平衡度等多项电能质量指标超标，严重影响电力系统安全、经济、稳定运行[1-2]。然而，传统电能表以及回路状态检测设备缺乏实时性，再加之高速铁路的间歇性负荷特点，使传统电能计量方法无法实现[3-4]。

本文介绍了基于STM32F103的电能计量与远程通讯功能的监测设备设计方案，充分利用STM32丰富的片上资源，在提高测量精度的同时也增强了系统的实时性和可靠性。最后，对该监测设备的检测误差进行测试，并应用于京滬高速铁路华苑变电所实测。

1 系统硬件设计

整个系统的构成（如图1所示），被测量的三相交流电压和电流由传感器输出后经信号处理后进入微控制单元，实现电压、电流、功率和频率等电能指标的计算[5]，并通过485和GPRS的通讯方式与上位机进行数据交换。……