Page 152 - 能源互联网背景下电力技术分析

能源互联网背景下电力技术分析
Analysis of Power Technology in the Context of Energy Internet

（一）电源供应和电源模块
该系统通过连接三相电网的 200A 插座获得电源供应。为确保系统稳定性和
性能，采用 +15V 和 5V 输出的开关电源模块，确保在高负荷条件下仍能提供可

靠电源。电流输出为 2A。
（二）电压测量
电压互感器有三个输出端，标记为 6a、6b、6e。电压互感器的特性变比为
220：1，即 220V 的输入电压转换为 1V 的二次电压输出。带负载能力为 5mA。
通过线性稳压模块将电源变换器的 5V 输出转换为 1.8V 电源，供 BF609 和 A/D

转换器使用。参考电压由芯片 ADR441B，输出 2.5V 的电压值，温度漂移较小。
（三）A/D 转换器

使用 24 位的 8 个通道严格同步的 sigma-delta A/D 转换器，型号为
ADS1278，典型积分误差为 +0.0003%，最大采样率为 128KS/s。电压互感器输出
信号通过 3 个通道缩小 220 倍后，输入 A/D 转换电路。BF609 及其外设控制 A/
D 转换电路，以 12.8KS/s 的采样率连续采集电压波形值，计算电压幅值并将其
与设定值进行比较。

（四）数据处理和输出
差值数据通过 SPORT1、SPORT2 和 SPORT3 口输出到数字同步跟踪放大器
上，以实时监控和调整电能，维护电能质量。

（五）开关功率放大器
系统包括开关功率放大器，其输出与设定值一致，以确保电能的传输和分配
满足特定需求。基于能源互联网的电能计量系统的优化，旨在提供高精度和可靠
性，以支持电力系统的有效运行和管理。通过高度准确的测量和数据处理，能实
时监控和精确管理电能，从而提高电力系统的可持续性和效率，迎接未来的能源

挑战。

二、基于 FFT 和 DSP 的谐波电能计量技术优化

谐波电能计量技术采用的是基于 FFT 和 DSP 的改进算法，并进行了改进，
加入 Nutall 窗函数。Nuttall 窗函数是余弦组合窗，主要目的是尽可能减少旁瓣
泄漏。要想阻止邻近泄漏，需使 Nutall 窗函数拥有最小的旁瓣。因此，加入的
Nutall 窗函数值需达到最小，以减小频谱误差，使旁瓣的衰减速度达到最快。

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