新型配电综合测控仪的研制项目建议书.doc

福建电力公司科技项目建议书项目名称：新型配电综合测控仪的研制申请单位： 起止时间：2009年01月 至2009年12月项目负责人： 通信地址： 邮政编码： 联系电话： 传 真： 申请日期：2008年08月 电力公司科技项目简表项目名称新型配电综合测控仪的研制项 目负责人姓名 单 位 性别 年 龄 专业电力系统及其自动化职 称 项目分类技术攻关新技术开 发新产品试 制技术引进消化吸收应用理论基础研究软科学研 究推广项目组人 数8其中高级职称5中级职称2研究生1初级职称协作单位华侨大学协作形式 研究起止年月2009年01月 至2009年12月申请金额(万元)70万元其中资 助资本金成本70万元自 筹项目内容、意义和预期成果摘要项目内容（1）研究引入双CPU的总体框架，CPLD负责控制，通信，人机接口，数据采集显示；将运算核心单元由传统单片机升格为DSP，提高整体处理运算速度；（2）研究克服非同步采样的改进加窗插值的FFT算法实现，以提高精度；（3）研究可一次完成两路FFT的复序列FFT的实现，以提高速度；（4）研究传统算法程序的C语言到纯粹DSP汇编语言的移植以提高速度；（5）研究合理扩展外部各类存储器，包括FLASH,SSRAM,EEPROM以拓宽功能，扩大存储处理的数据量；（6）研究闪变包络信号的硬件解调频谱搬移及软件的小波分析提取；（7）研究暂态谐波的小波分析定位几分类识别；（8）研究间谐波与暂态谐波的数据压缩与存储；（9）研究测量数据的传送，通讯；（10）研究整机的可靠性与抗干扰性。项目意义随着工业规模的扩大和科学技术的发展，国民经济各个部门的用电量不断增加，电气化程度越来越高，新工艺、新技术广泛运用于工业生产和人民生活的各个方面，越来越多的用户采用了性能好、效率高但对电源特性变化敏感的高科技设备，电力用户对电能质量的要求不断提高。与此同时，许多新型的电气设备在其运行中会向电力系统中注入各种电磁干扰，对电力系统的安全运行和用户设备的正常工作造成的危害与影响不断增加，电能质量问题日益突出，引起了供电部门和广大电力用户的普遍重视。在当代电力系统，深入了解和认识电能质量，高度重视电能质量下降对电力系统运行的危害与影响，新型配电综合测控仪的研制，有利于实现全面电能质量管理，具有极其重要的社会意义和经济意义。预期成果本项目的目标是要设计并研制出新型配电综合测控仪，测量6路含谐波的电压、电流信号。总体目标为研制一种以高速DSP和CPLD为核心的电能质量在线监测系统，应用快速、准确、适应性强的算法，实现电能质量在线实时监测和自动分析。该系统主要完成如下功能： (1)采用锁相技术进行三相交流电的测量(包括电压、电流和频率)； (2)研究和测试三相交流电的谐波、不平衡度； (3)研究和测试三相交流电的有功功率、无功率和功率因数；(4)同上位机通信采用232通信接口；。(5)另外还计划实现五项辅助功能：异常数据记录、断电数据记录、原始参数设置、电度计量比较、通讯端口控制；。(5)扩展功能为：GSM通讯接口；建立多点电能质量监测系统；暂态电能质量监测，包括闪变、电压跌落等；配置分析软件，对故障保护或非正常数据进行处理及分析。 一、 本研究项目的科技依据（包括科技意义和应用前景，国内外研究概况、水平和发展趋势；应用理论基础研究项目应阐述学术思想，立论根据，特色或创新之处，主要参考文献目录及出处；推广项目说明成果成熟程度、适用范围，以及成果的知识产权等问题）项目背景20世纪六七十年代以来，由于大功率变流设备和电子调压设备的广泛应用，大量家用电器普遍采用晶闸管以及其它各种非线性负荷，导致电力系统波形畸变日益严重，再加上竞争和充分利用电工材料，对电工设备日益倾向于采用在其磁化曲线临界情况下甚至在饱和区段工作，导致这些电力设备的励磁电流波形严重畸变，严重危及电力系统安全运行，从而使谐波问题倍受各国的重视和关心。在我国，随着经济的迅猛发展，电气化铁道的发展、化工、冶金、煤炭等工业部门中大量应用电力电子技术和引进国外的先进设备，以及在节能工程中电力电子技术的应用等等，在带来技术经济上一系列效益的同时，也使电网的谐波含量大大增加，电网波形畸变越来越严重。谐波对电力系统电磁环境的污染不仅危害系统本身的安全，而且对广大电力用户的危害面也是十分广泛。电网谐波已成为许多电子设备与系统现场可靠运行的主要障碍之一，谐波污染的问题还严重阻碍了诸如变频调速等大批高效、节能电力电子技术的推广应用。因此，国内外都在加紧研究谐波污染的治理方法。应用前景 新型配电综合测控仪的研制，有助于对电网谐波进行分析，监测电网谐波变化，以保证电网质量。据报道，我国发电量的10%左右尚未得到利用，线路的损耗高达20%，因电网波动而不得不采用过大的容量设计，致使系统效率低下。通过电力谐波的分析，对保证电网的供电质量、挖掘现有容量的潜力，具有十分重要技术意义和经济价值。 国内外研究概况一 国外研究现状国外从90年代以来，已经出现了定制电力的供电技术，把大功率电力电子技术和配电自动化技术综合起来，以用户对电力可靠性和电能质量的要求为依据，为用户配置所需要的电力。使单独的用户或用户群从标准质量的配电系统中得到用户指定水平的电力。如：严格的电压调整，低谐波电压，不断电等等。研究和开发电能质量领域的新技术已经成为近年来电力系统研究的新热点。随着对电能质量问题的研究的深入，国内外也出现了相应的测量仪表。如：美国FLUKE公司的FLUKE43型手持式供电质量分析仪，可以提供电力系统维修、供电故障排除及设备故障诊断所需的测量值，功能先进。瑞士莱姆公司的钳形功率谐波分析仪(ANZO60)，它的特点是集电力表、示波器、谐波分析仪和数据记录仪于一身，便携易用。另外瑞典联合电力公司的便携式电能质量分析仪(uni-yzergooF)，可测量记录全部电力参数及谐波(至50次)、三相不平衡度和闪变等电能质量参数，谐波测量包括电压谐波、电流谐波、功率谐波，并可判断谐波流向，对瞬间畸变波形进行录波；带中文分析软件，可根据国标进行电能质量评估；可以通过计算机实时显示数值、波形、频谱和相量图；体积小、重量轻，便于携带，操作方便。而其另一款致茂6630功率分析仪是一弹性设计的多功能电力测试设备，可与其它系统整合或单机使用，具备谐波、电压波动、多用电表、资料记录及波形显示等五种独立的功能模块，以及可与自动测试系统整合的测试与分析能力。此产品以模块化的设计理念，提供数字信号处理型DSP测试模块。总之，国外的研究是比较先进的。二 国内的发展概况随着经济的不断发展，我国的电力工业取得了迅猛的发展，但是我国自行研制开发的高质量电力系统自动化测量装置还很少，尤其是自动化水平高、可靠性好、精度高以及功能强大的实用产品相对较少，而在谐波分析方面也是如此。目前，电力部门用的谐波测量和分析装置大多数是进口的国外产品，价格昂贵。因此这是摆在我们电力工作者面前难得的机遇和挑战，开发实用、可靠性高并且能满足精度要求的低成本产品，提高国内测量装置的自动化水平，就成为一件具有重要意义的事情。近些年，我国也开发了一些电力测控装置和电能质量监测装置，但在功能上，实用化方面均未达到理想效果。 随着电力系统运行管理的系统化、网络化、自动化和智能化，单一功能的电能质量监测仪已经不适合现代化电能管理的需要。随着集成电路技术和计算机技术的发展，网络技术和嵌入式实时系统技术的日益成熟和完善，电能质量监测系统正在朝着在线监测、实时分析、网络化和智能化的方向发展。在过去的几十年里，单片机的广泛使用实现了简单的智能控制功能。但是随着计算机科学与技术、信号处理理论与方法的迅速发展，需要处理的数据量越来越大，对电测仪表的实时性和精度的要求也越来越高。而电能质量监测装置不同于一般的电力基本参数测量仪器，要进行电能质量指标的计算、分析和监视，并且要运用复杂的数学算法。因此走向双CPU架构也是必然趋势。本课题将研究引入双CPU的总体框架，CPLD负责控制，通信，人机接口，数据采集显示；将运算核心单元由传统单片机升级为DSP，提高整体处理运算速度。二、研究、推广应用内容和预期成果（说明项目的具体研究、推广内容、技术关键和重点解决的技术问题，预计达到的技术经济指标，预期成果和提供的形式及其依托工程，应用该成果的单位落实情况和可能应用的其它工程或单位及效益。）项目内容为满足在线监测的实时性要求，硬件上将选用TI公司的TMS320VC5402作为本系统的CPU，完成本装置的硬件系统设计，主要包括以DSP芯片为核心的中央处理器板、A/D采样板，PC机、LCD以及移动存储器等外围设备接口，实现了数据的计算、传输、显示以及通信等功能。 在软件上，计划研究开发高效率的算法，从而可以在两次采样间隔的时间里完成各个电能质量参数的计算和数据存储，达到计算和采样的同步。软件设计还考虑了升级的可扩展性，可通过对DSP程序的更新来达到算法的升级。 。 为满足数据分析实时性的要求，在谐波算法优化上，从减少数据处理的运算量出发，完成基于复序列FFT的算法，以将FFT运算量减少到原来的一半，使计算分析时间大为缩短。并在硬件上设计同步锁相环电路，进行整周期采样，以满足计算精度的要求。在通信接口设计上，完成利用DART进行串行通信。减少了通信对DSP资源的占用，并且满足多串行通信接口设计的要求。(1)研究引入双CPU的总体框架，CPLD负责控制，通信，人机接口，数据采集显示，将运算核心单元由传统单片机升级为DSP，提高整体处理运算速度；(2)研究克服非同步采样的改进加窗插值的FFT算法，以提高精度；(3)研究可一次完成两路FFT的复序列FFT的实现，以提高速度；(4)研究传统算法程序的C语言到纯粹DSP汇编语言的移植以提高速度；(5)研究合理扩展外部各类存储器，包括FLASH，SSRAM，EEPROM以拓宽功能，扩大存储处理的数据量；(6)研究闪变包络信号的硬件解调频谱搬移及软件的小波分析提取；(7)研究暂态谐波的小波分析定位几分类识别；(8)研究间谐波与暂态谐波的数据压缩与存储；(9)研究测量数据的传送，通讯；(10)整机的可靠性与抗干扰性的研究。技术关键本课题的关键技术和难点:（1）系统中的干扰问题（2）非同步采样的频谱泄露和栅栏效应（3）互感器磁饱和非线性造成系统误差（4）传统FFT分析不能进行非整次谐波分析（5）传统FFT分析对于突变信号和非平稳信号谐波分析的无能为力（6）电能质量扰动的数据压缩问题（7）ADC造成的系统误差（8）系统的软件误差（9）互感器随电流大小非线性造成误差（10）闪变测量功能的实现 技术经济指标技术指标 频率测量 测量范围：4852Hz，中心频率50Hz，测量条件：信号基波分量不小于80F.S；测量误差: 0.02Hz 输入电压量程 10-480Vrms 输入电流量程5Arms, 200Arms（选配） 基波电压（电流）幅值 ：基波电压允许误差：0.5F.S.；基波电流允许误差：1F.S. 基波电压（电流）之间相位差的测量误差0.5 谐波电压含有率测量误差0.1 谐波电流含有率测量误差0.2 工作温度 -20 - 45 储藏温度 -20 - 60 工作湿度 90%,无凝露 储藏湿度 90%可测试参数 系统频率、电网谐波、三相电压不平衡度、电压波动与闪变、电压偏差、电压基波有效值和真有效值、电流基波有效值和真有效值、基波有功功率、有功功率、基波视在功率、视在功率、真功率因数等全部电能质量五大国标规定的参数。经济指标在当代电力系统，深入了解和认识电能质量，高度重视电能质量下降对供用电系统运行的危害与影响，甚至对社会经济的作用和影响，实现全面电能质量管理具有极其重要的社会意义和经济意义。闽南地区拥有大量企业、也属于环保型产业转向的结构调整地区，对电能质量的要求日益提高，因此迫切需要在局部电网中建立电能质量监测系统。考虑闽南地区生产企业相对集中，在一个园区建立一个电能质量监测系统具有现实的可行性:在每个电力用户和配电端安装一个现场电能质量监测装置，利用无线或有线通信方式进行测量数据的自动收集或人工收集，由一个数据处理计算中心来实现电能质量的管理。这方案不仅具有现实的可行性，同时该系统还能够带来良好的经济效益:其一，电力部门可以据此对电力用户的用电设备对电网污染情况进行评价；其二，电力用户可以对供电方电网电能质量进行监督；其三，监测数据可以用来作为判断电能质量问题产生原因和改善电能质量的依据。应电力部门的需求，我们联合开发了“电能质量在线监测系统”，该系统包括现场监测装置、数据自动收集网络和数据管理分析中心三部分。本论文主要介绍现场监测装置的研究，该装置的特点:本装置作为电能质量在线监测系统的监测终端，主要应用在中、低压用户端，满足实时性的要求；功能强大，包括电压偏差、三相不平衡度、谐波、断电记录、电压电流有效值、功率等稳态电能质量指标的测量；具备强大的通信能力；在功能上具备配置的灵活性，具有可扩展性，以适应电力系统的不同应用场合；体积小，重量轻，成本低，适合于大量安装到现场。该装置的推广和应用有着巨大的社会效应和经济效益。采用该装置后，可以方便地了解电网电能的构成情况，为谐波抑制、电压波动提供了分析素材。为保证主电网的安全，利用该装置可以从上网供电电源和挂网负载两方面提供实时运行数据，确定影响电能质量的因素何在；通过该装置为某些对电能质量非常敏感的用户的连续加工生产线的电能质量符合性评估提供数理依据；为普通居民提供断电记录的同时，还能监控计量线路有无窃电行为发生。该装置对电网运行参数实时监测的结果将有利于人们科学地建设电网和使用电器设备，将有力地推动电力公司的经营目标从供电充足可靠的数量目标向符合公共安全的高质量电能方向转变。三、拟采取的研究方法和技术路线研究方法本系统主要针对电力系统中谐波测量进行研究，通过对电力系统的谐波及电力各个参量的测量，以实现实时检测电网质量。 1)测量电压电流的幅值，有效值，防止电压过高对用电设备造成危害。用电设备设计在额定电压时性能最好、效率最高，但当电压偏离额定值时，其性能和效率都会降低，有的还会减少使用寿命，当电压偏差超过一定值时，会引起设备的损坏。 2)鉴定实际电力系统及谐波源用户的谐波水平是否符合标准的规定，包括对所有谐波源用户的设备投运时的测量。 3)电气设备调试、投运时的谐波测量，以确保设备投运后电力系统和设备的安全经济运行。4)谐波故障或异常原因的测量，谐波专题测试，如谐波阻抗、谐波潮流、谐波谐振和放大等； 5)通过测量相位，有功功率，无功功率和视在功率的测量计算，可以优化配置电力设备，提高功率因素;6)通过测量检测出电力系统不稳定的原因，从而通过必要的手段，如继电保护，电网滤波，反馈控制等使电网稳定运行。技术路线一 硬件部分方案1 CPU控制运算核心硬件架构本文提出采用传统的主从式系统硬件设计，采用CPLD+DSP的双CPU并行处理技术，配以适当的外围接口电路来完成各项功能。主要有数据处理单元(DSP)和人机接口单元(CPLD)组成。CPLD作为主控制器完成整个系统的控制和键盘处理等功能，并通过双口RAM与DSP单元进行通讯，实现快速的数据交换。DSP单元主要完成电压和电流信号的采集及对其进行FFT变换和其它相关的数学运算，充分发挥其运算能力强的特长。 按照上述功能，本系统的设计原则是采用模块化设计，整个装置分为两大部分，信号采样板和DSP处理板。DSP处理板又分为五个模块：计算模块、逻辑控制模块、存储模块、显示模块、通信模块。2 硬件总体架构 整个系统的设计方案是：三相电流经过电流变换器(CT)、三相电压经电压变换器 (PT)，再经滤波后由采样芯片MAXI25进行同步采样、保持，A/D转换成数字信号，送入DSP数字处理板进行自动分类计算和数据处理、显示结果、存储超标数据和传输超标记录，即DSP把实时的计算结果送到显示屏显示，并把超标数据存储在非易失性的存储器里；可以通过通信接口实现与计算机相连，由数据处理中心实现对数据的分析管理；CPLD实现对整个系统的逻辑控制。其原理如图2所示。3 数据采集系统硬件设计本装置采用的电压/电流变换器(PT/CT)为精密电压电流变换器，CT输入输出范围是交流6A/3.53V，PT输入输出范围是交300V/3.53V。4 模数转换器设计方案本测量装置AD转换芯片采用MAXIM公司的MAX125，其转换位数为14位，量化误差为0. 008%，满足本装置最高精度等级为0. 1级的要求。本系统使用两片MAX125分别对三相电压和三相电流共六路同时采样。5 PLL电路设计方案本装置设计有同步锁相环电路，采用CD4046锁相环，其最高工作频率为1.2MHz。6 CPLD与DSP的数据通信方式CPLD与DSP芯片之间的数据通信是本装置硬件系统设计的一个关键。一般实现双CPU通信的方式采用共享存储器的方式即用双端口存储器来实现。两片CPU能同时访问共享存储器，两片CPU之间通过双口RAM实现高速的数据通信，芯片采用IDT公司的IDT7025-25。采用双口RAM可以解决其它方案存在的缺点。7 前置通道的抗混叠低通滤波电路设计本装置采用MAXIM公司生产的拟X261芯片并配以适当的外围电路组成前置通道的抗混叠滤波电路8 采样同步方案本装置采用的是硬件同步法实现交流同步采样，用锁相环来实现频率跟踪电路的同步等间隔采样。其核心是锁相环(PLL)电路的设计。锁相倍频电路由锁相环电路CD4046和计数分频电路CD4O60组成，计数器接在锁相环VCO输出和比较器输入之间。9 电平转换电路的设计数据总线电平转换采用TI公司的SN74LVTH16245， 16245是16bit或2X8bit的三态放大电平转换器件，采用3.3V供电，可以为3.3V CMOS电路和5VTTL/CMOS电路提供双向电平转换。10 地址缓冲电路的设计研究方案本系统采用TI公司的SN74LVTH16244， 16244是一款3. 3V供电的16bit缓冲器，本系统把四个OE连接在一起，使其成为一个16 bit的缓冲器。11 时钟电路设计研究方案本装置采用外部时钟，在X2/CLKIN连接一个20MHz的晶振。内部时钟发生器的工作模式，本系统选择PLL模式。12 逻辑控制模块设计研究方案 可编程逻辑器件(CPLD)选用ALTERA公司的EPM7128AETC100-10。 CPLD在整个电路中的逻辑控制包括：对DSP中断的管理，对DSP存储空间的选择和读写控制，对AD采样和采样数据传输的控制，对外部扩展存储器访问的控制，对LCD显示的控制，对键盘输入的响应控制，对通信接口的控制。13 外部存储器拓展方案 1. FLASH存储器 FLASH选用M29W404BT芯片，其访问速度为70ns，在DSP访问FLASH时需要设置7个软件等待状态，写入速度为lolls每字节，可重复擦写100000次，其存储容量为256Kxl6bit或512Kx8bit，可以在掉电情况下，保存数据长达20年。 2. EEPROM存储器 系统还有外扩一片512Kbit的JEEPROM，用来存储固定数据参数，如电压变比、电流变比、出厂时间参数、密码等。EEPROM采用ATMEL公司的11424，它是AlMEL公司新近推出的总线容量达512Kbit (64Kx 8)的EEPROM。 3. SRAM存储器 除FLASH和EEPROM以外，DSP处理器还外扩了两片64Kxl6bit SRAM存储器，一片作为外部程序运行空间，一片作为外部数据空间。SRAM芯片选用CY7C1021BV33-12ZC。采用3. 3V供电，其访问时间为12ns，数据线和地址线可以实现和DSP直接连接，中间无需设置软件等待时间或硬件缓冲器。14 显示模块设计研究方案 本系统需要研究开发直观、简捷的人机对话环境，包括键盘和液晶显示。液晶显示直观查询装置记录的各项不合格电能质量指标数据。液晶屏幕选用为128x64点阵液晶，蓝色背光显示。液晶显示电路采用MGLS12864T-HT模块，它是控制芯片为东芝公司的T6963C的12864点阵的LCD。15 其他功能模块设计研究方案本系统的其他功能模块包括：实时时钟、电源、看门狗电路。RTC(实时时钟芯片)以及备用电源为装置提供断电时间记录保证，使用时间可长达5年以上；看门狗电路，保证系统在非正常时的自启动功能，有效的维持了系统的可靠性。 1实时时钟电路 时钟电路选用DS1305，采用3. 3V供电，接有备用3.0V电源，保证在装置断电后，时钟的正常走动。2电源电路整个系统需要的电源等级有+5V、-5V， 3.3V， 1.8V。装置内有一开关电源，开关电源输入为单相交流220V电压(取自三相被测电压中的一相)，输出为双路隔离+5V电压，接线时，将一路+5V输出正负反接作为一5V输出供AD采样芯片，另一路为+5V输出。系统芯片最大电流累积达0. 65A，开关电源保证+5V电源能够提供1A以上的电流，-5V的电源能够提供200mA(主要给MAX125提供负的供电电流，每片MAX125最大负工作电流为17mA)以上的电流。DSP工作电源3.3V， 1.8V通过专用的电源芯片来提供，这里选用PS767D318o PS767D318是专门为DSP设计的，采用5V供电，具有双电压输出3.3V， 1.8V，输出电流范围0mA-1A可调。3看门狗电路为了提高系统的可靠性和精确性，设计了看门狗电路。MAX705作为电源管理芯片，内部有一个定时器，最大定时1. 6秒。这里将WDI接DSP的XF引脚，其值由软件编程来改变，当软件进入死循环跑飞时，XF引脚的值将不能及时改变，当时间超过1.6秒时，就会产生复位。4按键电路在保证能完成各种功能的情况下，为了使操作简单，选用了尽量少的按键数（本装置仅选用了4个）。16 抗干扰设计研究方法 针对干扰的来源以及它们引起的系统故障，我们从电路设计、印制板设计、隔离、退藕、接地、屏蔽等方面采取了以下措施：(1)信号输入端加设RC滤波器，通过设置RC参数，只允许某一频带的信号通过，降低对干扰源频带的敏感性。在电源引脚输入端设滤波电容。(2)整个系统电路板的设计上分成AD板和DSP板，把三相被测强电与数字电路部分分开，被测电压电流电缆平行布线而且短，有效地防止强电对系统的各种干扰。(3)PCB板布线尽量短而直，转弯的地方采用圆角线，而不使用90度的折线，尽量减少过孔，各个晶振、时钟电路尽量靠近芯片。(4)正确处理“模拟地”与“数字地”。数字电路是非线性的，逻辑门的开关都会产生电流冲击，所以在数字地上高频扰动很强烈，与模拟地不能有共同路径或者环路，只应单点连接。(5)在模拟信号的输入端，设置了限幅电路。(6)在软件上，使用看门狗来监视装置的运行状态，能有效的防止系统在不可预测的干扰下产生的程序运行紊乱，即程序“跑飞”。综合采取以上抗干扰措施，保证了本系统的正常运行。（二） 软件部分核心算法方案1 DSP系统的软件设计研究方法根据硬件系统的设计方案，DSP主要完成被监测的电压、电流量的数据采集及其各次谐波量的计算，并将计算结果通过双端口传递给监控单元MMI。DSP系统的软件可以由主程序、定时采样中断服务程序、A/D转换结束中断服务程序、定时计算各量各次谐波中断服务程序构成。考虑到本装置功能要由谐波监测功能扩展到综合的电能质量监测功能，即还要监测三相电流、电压的不平衡度、电压偏差、频率偏差、电压波动与闪变等功能。正常运行主程序结构如图2所示。2 监控单元MMI的软件设计监控单元MMI主要完成接收DSP系统计算结果并当地存储或通过串口或网络与后台管理机通讯，在接收到DSP系统计算的各次谐波是数值后，进行越限判别，严重情况下可发生报警信号或跳闸信号。图2系统主程序框图MMI的另一个主要功能是完成人机联系。通过液品显示器可以实时显示电压，电位的基波及各次谐波值，及装置发出的各种报警信号。通过面板上的键盘操作可以完成各种菜单的切换及有关越限参数的设置，安装在变电站内的装置可以通过网络与后台联系。监控单元MMI的软件框图根据MMI所承担的任务，软件由定时中断程序，读取双端口RAM数据中断服务程序和主程序构成。MMI定时中断服务程序主要功能为完成有关计时、计数，并以查询方式完成上位机向下数据传送的接收，通过键盘操作和液晶显示器，显示可以完成以下功能：(l)监测量谐波越限信息显示；(2)装置硬件自检出错信息显示；(3)有关越限定值的设定与显示；(4)可以实时显示电压和电流的基波和高次谐波、各谐波相应于基波的百分比、总畸变率；基波及各谐波的有功功率、无功功率、功率因数、阻抗值等。电压总谐波畸变率THDU：THDU=UH/U1100%，电流总谐波畸变率THD：THD=IH/I1100%，其中，UH、IH为谐波电压、电流分量，U1、I1为基波电压、电流分量。图3为 MMI主程序框图。图3 MMI主程序框图四、工作进度安排序号时间段主 要 工 作 内 容12009年01月至2009 年02月项目的调研及可行性论证22009年03月至 2009 年04月收集资料；请购开发设备、测量仪器、及电子元器件；在开发设备上脱机仿真实现；试制板32009年05月至2009 年09月在试制板上完成程序调试试制板成型，完成小批量烧写量产之后现场的可靠性，稳定性，精度，仪校的测试与改进42009年10 月现场安装和调试52009年11月项目验收准备，相关文书资料的整理准备62009年12 月系统的验收789五、实现本项目预期目标已具备的条件（包括过去的研究工作基础，现有的主要仪器设备、研究技术人员及协作条件，从其它渠道已得到或已申请的经费情况及金额等）项目负责人 已具备的条件研究工作基础：完成与泉州亿兴电力设备公司合作的新型综合电能质量分析仪的研发完成毕业课题11相无刷励磁发电机的谐波分析完成毕业课题H264视频编解码的FPGA实现完成毕业课题小波与神经网络的谐波分析与系统辨识完成毕业课题全数字锁相环在感应加热电源的应用研究完成毕业课题第二代提升小波与小波神经网络在谐波分析与抑制中的应用主要仪器设备：北京精仪达盛专家四型基于TMS3205402 DSP试验箱 两套北京精仪达盛EDA-V+型基于ALTERA公司的3000系列CPLD芯片Epm3128 实验系统1套北京精仪达盛基于Xilinx公司的CPLD芯片95108 1套北京精仪达盛基于ALTERA公司的SOPC芯片EP1C6套研究人员：研三学生2人，研二学生3人，黎明大学老师1人，企业兼职高级工程师1人，正教授2人六、研究项目组成人员情况序号姓名年龄职务职称专业本项目中分工投入项目工作总月数工作单位1 总负责1223工作协调4系统研制56硬件设计107现场安装8现场安装9101112131415七、项目经费预算 单位：万元科目预 算 金 额备 注2007 年 年 年资本金成本资本金成本资本金成本（一）直接费用581.人员费14（1）研究机构人员费12（2）临时工工资22.设备及软件费31.8（1）购置1.8预算明细表（2）试制30预算明细表3.业务费11（1）材料费1预算明细表（2）资料费2（3）外协测试试验及加工