朱东山，郭 宁，党 媛

(兰州工业学院 电气工程学院，甘肃 兰州 730050)

随着非线性负载的增加，谐波、无功等电能质量问题日趋严重，对电网的安全、经济运行和生产部门安全生产造成了许多负面影响，因此对电网电能进行监测和治理是很有必要的.目前，许多研究仅仅对电能质量进行了检测和分析，并未提出治理方案.本文深入分析了电能质量监测系统和电能治理方案，同时对电能治理方案进行仿真，验证了该方案的可行性.

1 电能质量检测系统硬件设计

1.1 系统结构

为了满足实时性和精确性，本文采用双DSP结构完成数据采样、参数计算、通信以及人机交换.为了满足实时性要求和精确计算，设计采用DSP28335作为核心处理器.系统结构如图1所示.

1.2 调理电路设计

通过调理电路将大电压、大电流转化为DSP28335能承受的0～3 V的单极性采样电压.本文采用的交流电压传感器型号为TV19G.由于电压传感器的输出为双极性信号，通过仪表放大器INA128U，将输入DSP28335的采样电压调理为单极性.大电流信号调理方法与大电压信号调理方法类似，在此不做重复说明.电压调理电路如图2所示[1].

图1 系统结构

图2 电压调理电路

1.3 锁相环设计

通过锁相倍频器实现每个交流周期采样的点数相同，这样可以避免由于电压频率波动造成电能质量参数分析误差.传统的硬件锁相倍频电路容易受干扰而造成工作不稳定而且成本高，本文采用软件方法实现锁相倍频.设计要求每个周期采样256个点，通过过零检测电路，以及DSP28335的eCAP模块对基波电压信号上升沿进行捕捉，捕捉到上升沿时开启定时采样；……