高精度三相多功能工業(yè)電能表的研究.pdf

1、伴隨著21世紀(jì)的到來，中國的經(jīng)濟(jì)進(jìn)入快速的發(fā)展階段，也將三相工業(yè)電能表的研究推向了高潮。針對(duì)先行國內(nèi)市場上基于單芯片SOC結(jié)構(gòu)的多功能電能表還存在匹配性不好、數(shù)據(jù)通信不夠快速和可靠、精度一般、EMC方面存在諸多缺陷，尤其是快速瞬變脈沖群兼容性亟待提高，而國外同樣功能的電能表性能穩(wěn)定但價(jià)格高。故研究基于高性能的ARM處理器和專用計(jì)量IC雙核架構(gòu)的三相高精度多功能電能表十分必要。
　　 據(jù)此，本項(xiàng)目研究開發(fā)了一款基于ADI公司的AD

2、E7880作為計(jì)量核心和ST公司的STM32F207ZE作為控制核心的三相高精度多功能工業(yè)電能表。該系統(tǒng)電能計(jì)量精度可以達(dá)到0.2S，電壓、電流測量誤差≤±0.1％，頻率測量誤差≤±0.1％，諧波測量精度可以達(dá)到A級(jí)，電壓三相不平衡度測量誤差≤±0.2％，電流三相不平衡度測量誤差≤±1％，時(shí)鐘誤差≤0.1S/天。該系統(tǒng)符合DL/T645-2007多功能電能表通信協(xié)議，最大支持兩路RS485接口且相互之間各自獨(dú)立，同時(shí)也滿足GB/T198

3、62-2005電能質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備通用要求。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的雙核架構(gòu)的三相高精度多功能工業(yè)電能表的升級(jí)版本現(xiàn)已經(jīng)批量生產(chǎn)，并且已經(jīng)通過了哈爾濱電工儀表研究所的認(rèn)證。
　　 論文作者主要進(jìn)行和完成了如下工作:
　　 1.調(diào)研國內(nèi)外電能表的發(fā)展概況和趨勢以及國內(nèi)外電能計(jì)量芯片的發(fā)展?fàn)顩r，提出本文設(shè)計(jì)方案，分析本方案電能表的計(jì)量原理。
　　 2.論述了高精度三相多功能電能表的硬件設(shè)計(jì)部分，首先概述了ADE7880產(chǎn)品特性和基于

4、ADE7880表計(jì)原理;其次對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的硬件原理圖進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，具體包括電源電路、計(jì)量電路、主控制電路等;再次對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)規(guī)劃，選定器件封裝和端子規(guī)格，完成PCB布線;最后進(jìn)行焊接組裝完成實(shí)物制作。
　　 3.論述了高精度三相多功能電能表的軟件設(shè)計(jì)部分，具體包括系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境的介紹，系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程的規(guī)劃，電能表相關(guān)參數(shù)地址表的分配。
　　 4.論述了高精度三相多功能電能表的測試與校準(zhǔn)，首先介紹了三相工業(yè)電能表的