昆明理工大学津桥学院电气与信息工程学院 张兴超 王 陆

1.引言

随着电力工业的飞速发展，“智能电网”被逐渐运用于电力系统中解决电能使用的诸多问题。作为智能电网末端的监测单元，智能电力仪表主要用于采集电压、电流、频率、相位、功率和电能等电力基础信息，以提高电力资源的利用率。当前大规模集成电路的广泛应用，使得电力仪表已从简单的零部件发展到了集多种功能于一体的集成部件型式。电力行业对其丰富的功能性要求也赋予了电力仪表更多的职能。

传统电力监控仪表广泛采用的设计方案包括三种形式：一是SOC芯片架构，硬件结构简单、性能好，但大数据量的处理能力较弱，且系统功能具有突出的局限性；二是单MCU结构，具有调理电路复杂、硬件设计困难、软件处理数据量大等缺点；三是MCU+A/D采样芯片混合结构，需要扩展电路、增加同步程序，且测量精度低、开发成本高①。

鉴于此，本文提出了一种基于STM32+ATT7022E的智能化三相多功能电力仪表的设计方案。其硬件结构简单、软件功能性强、测量精度高。通过二者的配合使用，可以满足智能电力仪表宽量程、高精度、低功耗、智能化和网络化的要求；具有一定的可行性，便于工程实现。

图1 系统整体结构框图

2.系统的整体结构

适用于三相三线制和三线四线制的智能化电力仪表应具有多样性的功能，包括电力参数的测量、通信、显示、报警、存储、人机交互功能和输入输出功能等。结合系统的结构特点与设计要求，本文采用了模块化的设计思想对STM32+ATT7022E多功能电力仪表的整体结构进行了设计。……