基于DSP的电网频率检测方法的比较分析

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.06.012

电器与能效管理技术 ›› 2021, Vol. 0 ›› Issue (6): 67-72.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.06.012

基于DSP的电网频率检测方法的比较分析

吴卫东¹, 黄芳¹, 王国忠¹, 曹叶峰², 潘丽杰², 赵飞²

1.浙江方圆电气设备检测有限公司, 浙江嘉兴 314000
2.浙江清华长三角研究院, 浙江嘉兴 314000

收稿日期:2021-01-28 出版日期:2021-06-30 发布日期:2021-10-13
作者简介:吴卫东(1966—),男,高级工程师,主要从事高低压电器检测技术和检测方法的研究。|黄芳(1973—),女,高级工程师,主要从事低压成套电器检测技术和检测方法的研究。|王国忠(1964—),男,高级工程师,主要从事低压元件电器检测技术和检测方法的研究。

Comparison and Analysis of Power Frequency Detecting Methods Based on DSP

WU Weidong¹, HUANG Fang¹, WANG Guozhong¹, CAO Yefeng², PAN Lijie², ZHAO Fei²

1. Zhejiang Fang Yuan Electric Equipment Test Co.,Ltd.,Jiaxing 314000,China
2. Yangtze Delta Region Institute of Tsinghua University,Jiaxing 314000,China

Received:2021-01-28 Online:2021-06-30 Published:2021-10-13

摘要/Abstract

摘要：

对比分析了软件过零点检测、硬件过零点检测和FFT频率检测,选用软件过零点检测方式进行DSP选相合闸控制设计。所设计的控制系统具有高速的数据采集分析能力,在电源电压变化到指定的角度时导通电路,实现精准选相控制。

关键词: 电网频率检测, DSP, 过零点, FFT

Abstract:

The control system with high-speed data acquisition and analysis is designed in this paper.When the voltage of power changes to the specified angle,the circuit is turned on to realize precise phase selection control.Because frequency detection of voltage is an important step of precise control,this paper chooses three methods to carry out the experiment:software zero-crossing detection,hardware zero-crossing detection and FFT frequency detection.Compared with the experimental data,the software zero crossing detection method is selected as the voltage frequency acquisition method.

Key words: power frequency detection, DSP, zero-crossing, FFT

中图分类号:

TM935

吴卫东, 黄芳, 王国忠, 曹叶峰, 潘丽杰, 赵飞. 基于DSP的电网频率检测方法的比较分析[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(6): 67-72.

WU Weidong, HUANG Fang, WANG Guozhong, CAO Yefeng, PAN Lijie, ZHAO Fei. Comparison and Analysis of Power Frequency Detecting Methods Based on DSP[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2021, 0(6): 67-72.

图/表 12

图1

图2

图3

图4

图5

图6

表1

图7

图8

表2

图9

表3

参考文献 9

[1]	李中兴, 马海霞. 小型断路器可靠性试验[J]. 低压电器, 2010(6):35-38.
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DSP测试周期个数/个	序号	示波器电网采集频率/Hz	DSP的周期计数器值	DSP换算的频率/Hz	误差 /Hz
0.5	1	50.20	911 743	49.36	0.84
	2	50.12	909 938	49.45	0.67
	3	50.16	911 946	49.35	0.81
	4	49.92	910 196	49.44	0.48
	5	50.08	910 433	49.43	0.65
1	1	49.88	1 799 583	50.01	-0.13
	2	50.03	1 800 978	49.97	0.06
	3	49.75	1 798 932	50.03	-0.28
	4	50.12	1 799 880	50.00	0.12
	5	50.01	1 799 686	50.01	0.00
2	1	50.01	3 598 542	50.02	-0.01
	2	50.07	3 599 944	50.00	0.07
	3	49.90	3 598 945	50.01	-0.11
	4	50.07	3 597 807	50.03	0.04
	5	49.90	3 597 841	50.03	-0.13

序号	总采样时间 t/s	采样个数 N	FFT 最大值位置K	计算频率f₀ /Hz	示波器电网采集频率f/Hz
1	0.04	4 096	3	50	50.032
2	0.08	4 096	5	50	50.056
3	0.12	4 096	7	50	49.996
4	0.20	4 096	11	50	49.960
5	0.32	4 096	17	50	50.036

序号	设定合闸角度/(°)	实际合闸角度/(°)	误差角度/(°)
1	5	4.7	-0.3
1	5	4.8	-0.2
2	15	14.7	-0.3
2	15	14.7	-0.3
3	30	29.5	-0.5
3	30	29.6	-0.4
4	45	44.9	-0.1
4	45	44.6	-0.4
5	60	59.6	-0.6
5	60	59.5	-0.5
6	90	89.6	-0.4
6	90	89.8	-0.2
7	120	119.6	-0.4
7	120	119.8	-0.2
8	150	149.5	-0.5
8	150	149.6	-0.4
9	190	189.8	-0.2
9	190	189.6	-0.4
10	240	239.5	-0.5
10	240	239.2	-0.8
11	300	299.3	-0.7
11	300	300.1	0.1
12	350	349.4	-0.6
12	350	349.7	-0.3

基于DSP的电网频率检测方法的比较分析

Comparison and Analysis of Power Frequency Detecting Methods Based on DSP

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