基于ATT7022D的智能三相谐波分析仪设计

杨 帅 李众立 李 理

(西南科技大学计算机科学与技术学院，四川 绵阳 621010)

近年来，由于钢铁等金属熔炼企业的发展，化工行业整流设备的增加，大功率晶闸管整流装置及电力电子器件等各种非线性电力电子装置的开发应用，使得公用电网中出现了大量谐波，造成电网信号波形畸变，致使电能质量严重下降，给电网中设备的安全和可靠运行带来了极大的危害。为了保证电网系统的安全、可靠、高效运行，减少谐波含量是一项紧迫而又有效益的任务，为了达到这个目的，必须能方便准确地对电网谐波含量进行测量。

在测量仪器方面，发达国家的发展比较迅速，测量仪器功能齐全、适用范围广，但价格比较昂贵。较好的产品有美国FLUKE公司的F43B及瑞士LEM公司的LEM3PQ等[1]。国内的谐波测量仪器与国外相比还存在着一定的差距，大多数产品谐波检测精度不高，稳定性和在线实时性差。为此笔者提出了一种基于ATT7022D的高精度、低成本谐波分析仪设计方案。

1 智能谐波分析仪设计方案①

该智能谐波分析仪的工作原理是通过ATT7022D实时对电网电压、电流进行采样，并将采样得到的原始数据传送给STM32F103VE进行数据的分析处理，并按照相应的数学模型计算出各项指标值，以得到现场的谐波状况。该谐波分析仪主要由电压互感器、电流互感器、ATT7022D电能计量芯片、STM32F103VE、存储器、LCD显示屏、RS-485及电源等部分组成。系统的总体硬件结构框图如图1所示。

图1 智能谐波分析仪硬件结构框图

2 智能谐波分析仪硬件部分

2.1 电源模块

该仪表将直接接于三相电网中，在电网中只能获得220V或380V电压。……