DSP在电能表中的应用
基于DSP的电力电量参数测量系统
量 鲁 ｌ ： ×％ ＝ ０ ０
Ｔ＝ Ｈ Ｄ
＝Ｘ ． 、ｉ ／￣ ｔ
电量 参 数的 计算 方 法 ， 开发 了基 于ＤＳ 芯 并 Ｐ 片 为 核 心 的 电 力 电量 测 量 装 置 ， 电能 质 为 量 的 分 析 提 供 了一 种 有 效 工具 。
Ｐ ＝Ｕ Ｒ ‰＋ ｉ ｌ Ｑ Ｕ Ｈ Ｉ ＝Ｕ Ｉ Ｕ｛ ｌ＋ ｎ ｌ
ｎ 次谐波的视在功率为： ＝ ＋ √
１ 电力 电量参数 的计算
１．１ 利用递 推傅 立叶 级数计 算 电流和 电压 的 有 效 值 利用 傅立 叶变换 ， 周期 采样 点为Ｎ 每 时 的 离 散 采 样 系统 ， 第 一 个 采样 周 期 内 在 的ｒ 谐 波 的 实 部和 虚 部为 ： １ 次
％ பைடு நூலகம்ｔ 等 ＝喜ｃ２ 善ｓ２ ｏＩ ＝ ｉ１ ｎｔ
电流或电压的有效值为 ：
Ｄ ＝ Ｄ ＋ Ｄ
式 中， Ｎ为每 个周 期采 样 点个 数 ； ｉ 第 ｄ为 ｉ 离散 采 样 点 ； 为欲 分 析 的 谐波 次 数 。 个 ｎ 将采 样 窗 口移 动ｎ １ 采样 点 ， ｍ个 一 个 第 周期 的各 次 谐波 虚部 与 实部 的计 算公 式 为 ：
随 着 我 国 电力 工 业 的 迅 猛 发 展 ， 网 电 上 非 线性 负载 的 日益 增 多 ， 致线 路 电压 、 导 电流 经 常 出现 非 正 弦 状 态 ， 而 造 成 电 网 从 式 中， Ｄ 分 别为基 波和ｎ Ｄ、 次谐波 幅值 。 谐 波 “ 染 ” 其 主 要 危 害有 ： 污 ， 谐波 会 造 成输 总谐 波 畸 变（ ＨＤ） Ｔ 反映 总 的谐 波 含量 ： 电线 路故 障 ， 变 电设 备 损 坏 ， 使 例如 使 线 路 ｆ 土 和 配 电变 压 器 过 热 、 载 等 ； 波影 响 用 电 过 谐 １ ／ — 设 备 ， 如 谐波 对 电机 除 增加 附 加 损 耗 外 ， 例 还 会 产生 附 加 谐 波转 矩 、 械振 动 等 ； 机 谐波 １ ３ 功率及 谐波 功率 的计算 ． 会使 测 量 仪 表 附加 谐 波 误 差 ； 波 会对 通 谐 电压 Ｕ（ ） 电流Ｉｎ ｎ ｎ和 （ ） 次谐 波 分 量的 有 信 线 路造 成 干 扰 。 在这 种 形 势 下 ， 种 标 准 各 效值为 ： 和规范对于谐 波的有关规定也越来越 多， Ｕ ＝｛ Ｕ 、 ＋ Ｉ＝３ ， Ｉ Ｕ 、 ＋ ｌ 各种 各 样 的 具 有 谐 波 功 能的 测 量 仪 表也 应 ｎ 次谐 波 的 有功 功率 和 无 功功 率 为 ： 运 而 生 。 文 介 绍 了 一种 快 速 准 确 的 电 力 本
DSP在电能表中的应用(精)
DSP在电能表中的应用实时数字信号处理、超大规模集成电路技术的飞速发展，不断地推动着数字信号处理器性能的提高，使其在信号处理、军事及民用电子技术领域发挥着越来越重要的作用，其应用广度和深度也在不断地扩展和深化。
数字信号处理相对于模拟信号处理有很大的优越性，主要表现在精度高、灵活性强、可靠性好、易于大规模集成及存储等方面，而且可以采用多种性能优良的数字信号处理方法和算法。
实时数字信号处理技术的核心和标志是数字信号处理器。
快速傅里叶变换等实用算法的提出，促进了实现数字信号处理的发展。
数字信号处理在于运算处理的实时性。
电能表作为电能的计量工具，多年来一直倍受国家电力部门的重视，电能表生产企业更是不遗余力地致力于设计与开发，但目前我国电能表设计水平仍比较落后，高精度电能表主要依靠进口,传统的4位、8位单片机因为自身性能的局限，在高精度电能计量方面难免捉襟见肘，而DSP技术在电能表中的应用为电能计量精度的大幅度提高带来了新的希望。
DSP在电能表中的应用根据电能表的功能和误差精度的需求，我们选用了TI公司的TMS320VC5402芯片，在程序设计上除了完成快速数据处理工作以外，还针对系统非线性失真进行了修正和补偿。
采集数据处理与计算在实际应用中，电力信号通过互感器采集到电能表中，通过一个6通道16位模拟输入前端处理器（AD73360）进行（A/D）模数转换，变成数字信号并传输到DSP中，然后对采样的数据进行数字滤波。
在DSP中应用采样技术需要快速ADC，即以非常快的速度来采样模拟信号，并且需要快速DSP来执行数字低通滤波和抽取。
在数字信号处理中，滤波占极其重要的作用，它解决了模拟滤波器无法克服的电压漂移、温度漂移和噪声等问题，从而改善了数字信号的跳动，使得电压电流信号的波形趋于理想状态。
电能表原理框图示于图1。
图 1 电能表的原理框图在采样过程中，首要的问题是采样频率的选择，Nyquist采样定理指出：若连续信号x（t）是有限带宽的，其频谱的最高频率为fc，对x （t）采样时，若保证采样频率fs≥2fc，那么，就可由采样信号恢复出x （t）。
课题研究论文：面向电力应用的《DSP原理及应用》实验教学研究
62368 学科教育论文面向电力应用的《DSP原理及应用》实验教学研究中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）07（b）-0000-000 引言电子信息科学与技术这个专业的培养目标是系统掌握电子信息科学的基础理论和专业知识，具有较强的实验与实践能力，能够在电子信息领域及相关部门从事科学研究、工程设计、产品开发的应用型人才。
作为电力院校的电子信息科学与技术专业必然要以电力系统为依托服务于电力生产中，具有以能源电力监控为背景，注重学科基础教育，强化以计算机技术为工具、以电子科学和信息处理科学为基础的实践能力培养，作为主要专业课的《DSP原理及应用》应该突出这个特点，注重培养学生应用DSP解决电气工程中的实际问题的能力。
1 现有的实验教学的不足目前我国电类学科高等教育的教学中存在着课程设置和教学实践学科分立，缺乏和谐与连通；局部知识过深过细过难，缺乏整体性、前沿性和发展性；教学内容与学生的背景知识相比显得过于陈旧；教学与实践环节脱节，知识型教学多于研究型教学，所培养的电子信息与电气学科人才还不能很好地满足社会的需求[1]。
从《DSP原理及应用》实验教学实践中也会发现存在现有的实验教学平台具有两个方面的不足：一个在于与电气类工程应用结合程度不够，不能反映DSP技术在电气类工程中的应用的优点，让这个专业的学生无法认识到DSP技术应用的重要性，实验项目更类似于《单片机原理与应用》，也体现不出DSP 的优越性能，这就需要设计和安排能够体现DSP技术在电气工程应用的实验项目DSP实验系统方面需要改革的方面在于硬件电路方面，一个是能够完成面向电气类专业工程应用的实验电路的缺少；另一个方面在于随着电子技术的迅猛发展，DSP技术更新和升级是实验教学当中不能回避的现实问题，需要升级控制芯片，使DSP技术教学和实验直接面向实际应用[2]。
2 实验教学改革的研究内容项目主要进行实验平台的硬件电路设计和制作，用于进行设计面向电气工程应用的实验项目和升级DSP实验系统两个方面，用口袋化的实验板卡取代实验室中原有的大箱子，使实验进行更加便利和简单，使基本理论教学实验更加有效、有趣和易管理，研发具有电气工程专业特点的综合性实验平台，锻炼学生的综合性、系统性的电子技术应用能力的培养，能够提供课程设计、综合性实验、毕业设计以及电子竞赛等实践环节硬件平台，开发意义在于能够让学生直接应用DSP技术解决电气工程中的实际问题，真正做到依托优势专业，培养电气工程中有素质有技术的电子信息人才。
dsp电机控制原理及应用
dsp电机控制原理及应用DSP电机控制原理及应用数字信号处理技术（DSP）在电机控制中的应用越来越广泛，其原理和应用如下：1. 原理DSP电机控制的原理基于对电机运行状态的实时监测和处理。
通过采集电机的传感器信号，并利用DSP芯片对信号进行数字化处理和分析，可以实现对电机的精确控制。
DSP电机控制的主要原理包括以下几个方面：- 电机速度闭环控制：通过对电机速度进行闭环控制，可以实现精确的速度调节和稳定的转速控制。
- 电流控制：DSP可以对电机的电流进行采样和处理，通过控制电机的电流大小和相位，可以实现电机的精确转矩控制。
- 位置控制：通过对电机位置信号的处理和反馈，可以实现对电机转动位置的准确定位和控制。
2. 应用DSP电机控制广泛应用于各种类型的电动机控制系统，如直流电机控制、交流电机控制和步进电机控制等。
根据电机控制的需求和应用场景的不同，DSP电机控制可以实现以下几个方面的功能：- 速度闭环控制：实现对电机转速的精确控制，用于需要稳定速度的应用，如风扇、泵等。
- 转矩控制：通过对电机电流的控制，实现对电机转矩的精确调节，适用于需要精确转矩输出的应用，如工业机械、机器人等。
- 位置控制：通过对电机位置信号的处理和反馈，实现对电机位置的准确定位和控制，适用于需要精确位置控制的应用，如CNC机床、自动化设备等。
- 动态响应控制：利用DSP的高性能计算能力和实时控制能力，可以实现对电机动态响应的控制，适用于对电机响应速度要求较高的应用，如印刷机、包装设备等。
综上所述，DSP电机控制原理简单明了，应用广泛。
凭借其优秀的数字信号处理能力和实时控制特性，DSP电机控制在电机控制领域具有重要的地位和广阔的应用前景。
变电站自动化监控系统中DSP的应用
变电站自动化监控系统中DSP的应用摘要：变电站关系到电力系统整体的运行状态。
对变电站进行实时的监控是控制电网的一个基础方法。
随着计算机网络技术的不断发展，变电站的自动化程度也随之增加。
最近几年DSP技术被广泛的应用到军事、航天、自动化控制等领域。
变电站自动化系统应用了DSP技术的芯片功能、传输功能等，这些功能也进一步改善了监控系统的性能，提高了变电站监控系统的实用性。
关键词：变电站；自动化监控系统；DSP引言变电站是电力系统的重要组成部分，其可靠运行是电力系统正常工作的保障。
因此，对变电站进行有效地监测和控制是电网控制系统的基础。
随着计算机、网络通信等技术的快速发展，变电站的自动化程度也日益提高。
因此，利用先进的控制技术对变电站底层测控单元进行设计是变电站实现综合自动化系统的主要方法。
近几年来，数字信号处理器(DSP)技术发展迅速。
DSP以运行速度快、功耗低和集成度高在军事、航天、自动控制等领域得到了长足发展。
与单片机相比，DSP采用改进的哈佛结构、高速的硬件乘法器及多级流水线使DSP具有了很强的处理能力。
1变电站自动化监控系统变电站自动化监控系统是一套综合性系统，最早出现在上世纪九十年代。
它是变电站自动化综合系统的一部分，该项系统主要由远动设备、采集设备还有监控中心等组成，是一种以计算机技术为基础，以微机技术为应用，综合了信息传输、设备控制、数据处理、远动等功能的新型多机共享系统。
变电站自动化监控系统通信故障发生的原因主要是由于其信息传输子系统出现了故障，该项子系统主要负责的是监控系统与下属子系统之间的信息传递。
变电站是电力线路的连接点，主要功能是对电压和功率进行变换，对电能进行分配。
常规变电站由一次设备和二次设备组成。
一次设备是指变压器中的主变压器及其附属设备，GIS设备、开关柜设备、动态无功补偿装置、隔离开关、避雷器、零序电流互感器等；二次设备主要的作用是对一次设备起保护作用。
二次设备主要有三部分，分别为综合自动化设备、电源系统和通信设备。
基于DSP的单相载波电能表算法优化
基于DSP的单相载波电能表算法优化一、引言随着电力系统的快速发展和智能电网的不断推进，电能表作为电力系统中的关键设备之一，承担着电能计量和信息采集的重要任务。
为了提高电能表的准确计量能力和稳定性，以及实现数据远传和远程控制等功能，各种基于数字信号处理（DSP）的算法应运而生，并取得了较好的应用效果。
本文将针对基于DSP的单相载波电能表算法进行优化的任务，从算法的基本原理、优化方法和实际应用等方面进行深入探讨，以期能够对相关领域的研究和开发工作具有一定的借鉴意义。
二、基于DSP的单相载波电能表算法基本原理基于DSP的单相载波电能表算法主要是通过采集电能信号，并利用数字信号处理技术进行处理和计算，最终实现准确计量和数据通信等功能。
其基本原理可以概括为以下几点：1. 载波通信原理：单相载波电能表采用载波通信技术，通过在电力线上叠加高频载波信号来传输数据。
接收端通过解调和解调多普勒等技术，将叠加在电力线上的载波信号分离出来，从而实现数据通信。
2. 电流、电压采集与处理：基于DSP的电能表通过电流互感器和电压采样器，对电力线上的电流和电压信号进行精确采集，并进行滤波、增益调整及数字化处理等，得到准确的电能信号。
3. 有功、无功功率计算：通过对采集到的电流和电压信号进行相位对齐和乘积计算，可以准确地得到有功和无功功率的数值。
4. 脉冲信号计数：电能表通常还具有脉冲输出功能，通过对有功或无功电能的计数，可以实现电能计量的目的。
基于DSP的算法可以准确地对脉冲信号进行计数并解码，从而得到准确的电能数据。
三、基于DSP的单相载波电能表算法优化方法为了进一步提高基于DSP的单相载波电能表的计量准确性和稳定性，可以采用以下优化方法：1. 算法优化：对于算法中的数字滤波器、增益调整、乘积计算等关键模块，可以通过优化算法的设计和参数选择，提高其计算精度和抗干扰能力。
2. 噪声抑制：采用降噪技术和滤波算法，对电流和电压信号进行处理，减少噪声的干扰，从而提高测量结果的准确性。
DSP技术在电力系统数据采集及处理中的应用_李国湘
系统的采样误差 :系统的采样误差也是一项重要 的指标 , 采样误差的大小反映了采样结果的数字值与 信号在该点上的瞬时值差别的多少 , 即决定了数据采 集系统的准确度 .
系统通过率 :系统的通过率由数据采集前向通道 中的模拟多路选择器 、输 入放大器的稳定时 间以及 AID 转换器的稳定时间确定 .
TMS230 系列 DSP 芯片的特点概述[ 3] ·采用数据总线和程序总线相分离的哈佛结构或 改进的哈佛(Harvard)结构 , 比冯·诺依曼结构有更高 的指令执行速度 ·采用流水线技术 , 减少每条指令的执行时间 ·片内有多条总线 , 并且提供方便的寻址方式 , 大 大提高了指令的执行效率 ·提供高速的寻址方式 , 如循环寻址 、位反寻址等 ·独立的硬件乘法器和加法器 , 可在一个指令周 期内完成乘累加运算 ·高度专业化的特殊的 DSP 指令集 ·快速的指令周期 ·片内集成 DMA 控制器和串行通信口等 , 提高了 数据的传输能力 ·具有软 、硬件等待功能 , 可方便的与各种存储器 接口 ·硬件配置强 , 具有遵循 IEEE1149 .1 标准的片内 JTAG 仿真接口 , 可在线对程序进行仿真调试和下载 . 这些 DSP 芯片的特点使之对于数字信号处理极 为快速方便 , 也使 DSP 系统具有了数字处理的全部 优点 , 主要体现在 :接口方便 , 编程方便 , 稳定性好 , 精 度高 , 可重复性好 , 集成方便 .总之 , DSP 是伴随着数 字信号处理技术的发展 , 为适应数字信号处理技术中 所要求的快速实时处理 、处理数据量大 、处理精度高 等特点而开发的专用单片机 . 2 .2 DSP 在电力系统中的应用 1)DSP 技术在电能质量监控中的应用 . 2)DSP 与电力电子技术相结合应用于电网无功 补偿和谐波抑制 .无功功率补偿对触发时间和算法 的快速性有着较高的要求 ,DSP 技术和芯片在这里能 发挥其功能强大的优势从而得到较好的应用 .目前 国外已有多种静止无功补偿装置采用 DSP 芯片作为 系统的控制核心 .将 DSP 与电力电子装置的控制联 系起来 , 发挥其控制灵活 、实时性强的特点 , 就可以很 好地实现谐波抑制[ 4] . 3)多 DSP 平行处理系统实现全数字的电力系统
基于DSP的智能电表设计
它主 要 是 由电压 、 电流 传 感 器和 运 算放 大 器 综上所述， 随 着 我 国电 力工业 的 发 展 方 三部分组成 ， ＤＳ Ｐ 可以接收０ ～３ ． ３ ｖ 的信 向 趋 于 大 容 量 化 ， 企 业 生 产 技 术对 能 耗 以 号， 通过采样 调理电路将信号处 理成Ｄ ． Ｓ Ｐ 及 电表计 量 的精 准度 要 求越 来越 高。 因此， 可以接受的范 围， 这一 项 变 换 是 通 过 加 法 提 高 电能 的 利 用 率 ， 节 约能 耗 ， 是 一 项 重 大 电路 来 实 现 操 作 ， 然后 运 用 于 Ｄ Ｓ Ｐ 采样 。 采 的 研 究 课 题 ， 从 设 计 智 能 电表 入手 就可 以 样 得 到 的 数 据 用 于 计算 测 量 数 字 ， 这样 采 高 效 地 达 到 这一 目的 。 研 究 基 于 ＤＳ Ｐ 的 智 分析， 速度快 、 时 效性 强和 较 强 的 抗 干扰 能 集 到 的 数 据为离 散 的数 字 ， 可 直接 对其进 行 能 电 表 设 计 方 案 可 以 解 决 目前 三 相 功 率 电 力。 很 多时 候 ， 开发 计 量 芯 片 的设 计人 员 会 计 算 。 表 的局 限性 和不 足之 处 ， 可以 提 高 电表 在 测 忽 略计 量 这 一方面 的 需 求 。 在 这 种 情 况下 ， 在本智能 电表设计 中， 我 们 需 要 分 析 量 和 计 算 过 程 中的 精 确 度 、 时 效性 和 高 速 很 容 易 出现 设 计 问题 ， 使 产品 因为 小 的 设 计 测 量信 号 频 谱 ， 我 们需 要 得 到 相 位信 息 ， 以 性 。 基于 ＤＳ Ｐ 技 术对 电网中的 电信 号 进 行 谐 缺 陷而 无 法 用于 最 终 的 解 决 方 案 。 本 设 计 此 来 确 立 各 信 号之 间彼 此 的 相 位 关 系 。 这 波 分 析 ， 利 用傅 里叶 变 换 技 术 和 数 字 信 号 中， 使 用ＤＳ Ｐ ２ ８ ｌ ２ ， 加 入 ＡＤ Ｅ ７ ８ ８ ０ 芯 片， 具 是 应使 用 同步 采 样 技 术 。 在 测 量 信 号 时， 使 处 理 器 （ ＤＳ Ｐ ） ， 这 样 就 可 以实 现智 能 电 表 的 有 超 大存 储和 分 析 数据 的空 间。 用同步采样的 方法， 将 信 号 的 一 个 周 期 进 设 计 。 该 电表 可 以 完 成 对 三 相 电压 、 电 流 的 对 于 电能 计 量 方面 ， 输 电线 如 何与 仪 表 行 均 匀 离 散 ， 取 每 个 离 散 点处 的 瞬 时 值 。 测量， 对 功 率以 及 谐 波 的进 行 精准 的 分 析 ， 相接（ 使 用 变 压 器、 传 感 器等 ） 和 模 拟 前 端 对 测 量 信 号 的 一项 关 键 技 术 就 是 对 周期 性 测 速 度 快 、 时效性强， 并且 有 很 强的 抗 干 扰 能 电压 和 电流 的 测 量 精 度 这 两项 直 接 决定 了 量 信 号 进 行 同 步 采 样 。在 本 设 计 中 ， 基 于 力。 这 对 进 一 步 促 进 电 力 电子 技 术 的 发 展 计 算的精准度。 ＡＤＣ的选 择决 定 了模 拟 系 ＤＳ Ｐ 的 智 能 电 表 设 计 采 用 的 是 集 成 锁相 环 提 供 了动 力， 也 有 效 地 提 高 了电力 资源 的利 统 的精度。 另外， 在 ＡＤｃ 输 入 端 加 设 一 个 Ｃ Ｄ４ ０ ４ ６ ， 来实 现 现锁 相 同步 信 号采 样 。 用率 。 低 通 滤波 器 ， 可 以 过 滤 噪 声。 这 都 是 本 设 计 中智 能 电表 较 之 其 他 普 通 智 能 电 表 的 优 势 ４ 硬 件 电路 中的 电平 转换 电路 参考 文 献 所在 。 因为 ＡＤ转 换 器的 电压 为 ５ Ｖ， 在低 压 【 １ ］马瑞 ， 陈晨 ． 基于 ＤＳ Ｐ 控 制 的智 能 电 表设
基于DSP的电能表现场校验仪系统
二 件 结 构 硬
该 系 统 的 电 路 框 图 如 图 １ 示 电 压 、 流 采 样 后 经 所 电
放大 调整 和模 拟 开关 至Ａ Ｄ 换 电路 ．转换 成 数字 信 号 ． ／转 再将该 数 字信 号送入 Ｄ Ｐ Ｓ 进行 算法 处理 ． 处理 后 的信 号经
图２ 钳 表 系 统 电 流 采 样 输 入
２１ １中国计量 Ｃ ｉ ｅｒｌ ｙ６１ ００ ｈ ａＭ ｔ ｏ ｎ ｏｇ
技术篇
ｌ计 器术 现 量 与 代仪技
ＲＥＦ Ｎ Ｉ ＣＯＶＳ Ｔ Ｉ Ｏ１ ／ ＲＳ
经 过三 相 电流互 感 器输 入 ． 可 以由钳形 互感 器 输入 ． 也 其 选 择 方 式 由 电 流 开 关 来 实 现 取 样 来 的 电 压 和 电 流 均 转
—
Ｅ
式 中 ： — 被校 表测得 的电能 ； 一 —
电能 。
标 准 表 测 得 的
确 度 和 稳 定 度 ．在 设 计 中 采 用 了 带 有 自动 调 节 的 有 源 补 偿 来 减 少 激 励 磁 势 （ 图 ２ ． 样 就 大 大 提 高 了 钳 型 电 流 见 ）这 互 感 器 的 采 样 准 确 度 和 系 统 的 测 量 准 确 度
］
Ｃ ¨
接 串 入 ． 的 测 量 准 确 度 高 ． 以 在 校 表 室 作 为 标 准 电 它 可
电力系统中的DSP技术在测量与控制中的应用
电力系统中的DSP技术在测量与控制中的应用一、引言近年来，随着电力系统的不断发展和智能化程度的提高，数字信号处理技术(digital signal processing, DSP)在电力系统中的应用越来越广泛。
DSP技术在测量与控制中的应用可以有效地解决传统测量与控制技术的限制，提高电力系统的可靠性、安全性和稳定性，因此在电力系统领域具有重要意义。
二、 DSP技术的概述DSP技术是指利用数字信号处理器(digital signal processor, DSP)或FPGA等集成电路对模拟信号进行数字化处理的技术。
DSP技术主要可分为采样、滤波、频谱分析、波形分析等方面的内容。
DSP技术的突出特点包括高速、高精度、高可靠性、易于集成等。
三、DSP技术在电力系统中的应用1. 电力系统的测量与控制DSP技术可用于电力系统中电量、电流、电压、功率等物理量的变量测量与控制。
通过数字化后的信号，DSP芯片可以进行滤波、频谱分析以及计算等操作，直接输出所需要的物理量。
例如，采用某厂商的DSP芯片，可以实现3相电压/电流的同步测量，自动计算电压/电流的有效值、功率因数等。
由于DSP芯片具有高速、高精度的优点，采样时间可达毫秒级或微秒级，可满足电力系统中对电量、电流、电压等物理量的即时测量与控制需求。
2. 电力质量测量电力系统中会存在多种负载电器，会对电网的电压、电流等物理量造成影响，从而影响电力系统的稳定性。
因此，需要对电力质量进行测量与控制。
DSP技术可用于电力质量的测量与控制，主要应用于电压波形、频率、谐波、闪变、电磁干扰等电力质量参数的监测与分析。
例如，采用DSA方法，通过FFT算法实现对电压波形的谐波分析。
DSP芯片具有高精度、高速、易于集成的优点，可为电力质量测量和控制提供重要保障。
3. 智能监测与诊断电力系统的设备容易出现故障，会对电力系统的正常运行造成影响。
因此，需要对电力系统设备进行智能监测与诊断，通过DSP技术实现对电力系统的设备状态监测、诊断、维护和预测，从而提高电力系统的可靠性和稳定性。
基于DSP控制的智能电表设计
设计与分析◆Sheji yu Fenxi
三相功率的计算可以表示为：
Σ 乙 乙 乙 P＝PA＋PB＋PC＝
1 T
T 0
iAuAdt＋
1 T
T 0
iBuBdt＋
1 T
T
iCuCdt
0
（3）
M
Σ Σ 即：
P＝
1 M
乙 i（A s）u（A s）+i（B s）u（B s）+i（C s）u（C s）乙
s＝1
（4）
2
2
－cos
kπ N
Y（i k）＋ Y（i N－n）
2
2
Y（i k）＋ Y（i N－n）
2
2
（7）
3 硬件电路设计
3.1 采样调理电路 采样调理电路主要由电压、电流传感器和运算放大器组成。主
要是将所测量的大电压、电流信号按照比例进行缩小，再由加法电 路将信号变为 DSP 可以接收的 0～3.3 V 的信号，用于 DSP 采样。 采样得到的为离散的数字量，用于测量的计算。电压和电流的采样 调理电路如图 2 所示。
h（n）＝x（2n），g（n）＝x（2n+1）n＝0，1，…，N－1
由 FFT 变换有：
2N－1
Σ X（k）＝ x（n）e－j2kπn／2N n＝0
N－1
N－1
Σ Σ ＝ x（2n）e－j2kπ(2n)／2N＋ x（2n+1）e－j2kπ（2n+1）／2N
n＝0
n＝0
N－1
N－1
Σ Σ ＝ h（n）e－j2kπn／N＋e－jkπ／N g（n）e－j2kπn／N
［５］ 刘伟．建筑机械环保与节能［Ｊ］．建筑机械化，２００５（６） ［６］ Ｃｈｏｏｐａｒ Ｔａｎ，Ｙａｈｙａ Ｈ Ｚｗｅｉｒｉ，Ｋａｓｐａｒ Ａｌｔｈｏｅｆｅｒ．Ｏｎ－ｌｉｎｅ Ｓｏｉｌ
ARM DSP双核电能表设计研究
一种新型高压计量电能表的电路设计研究10KV配电网中的电力用户在整个电力系统用户中占有很大比重，其计量装置的准确度及可靠性与电力系统的经济运行密切相关。
当前使用的高压电能表普遍存在准确度低、功能单一，防窃电效果差的缺点，已不能满足电力系统的发展需要。
一种电子式高压电能表将能解决这一问题，以往电磁互感器电能表一般采用计量芯片加单片机或数模转换芯片加单片机。
而本系统与以往电能表不同的是：1、在高压侧将引用光电式互感器，它集光纤通信技术和微电子技术于一身，为当前的高压计量提供了更好的技术手段。
不仅提高了系统的准确度与可靠性, 而且易于与微机和网络技术相结合；2、采用DSP和ARM双核系统，DSP准确的数字信号处理能力和高运行速度，可以很好的满足系统对大运算量和高采样率的要求，从而使系统有很好的快速性和实时性。
ARM更是功能强大，实现了电能表的人机交互便捷和手持设备。
系统设计主要分为三个模块：信号采集、数据处理及显示界面。
在电能计量系统中必须可以实时、快速、准确的对电网信号进行采集，通过A/D转换获得可供后续处理的数字信号，因此数据采集电路必须能精确的将电网信号转换为可供DSP处理的数字信号。
系统硬件设计总体框图如图1所示。
为快速实时的完成大量运算，以高速数字信号处理器选用TI公司的6000系列为数据处理核心，同时配以大容量的存储器记录历史数据，此外还有用于DSP 芯片内部测试的JTAG接口。
以嵌入式处理器S3C2440A作为系统的控制内核，协调系统的工作，键盘模块和LCD显示模块两者结合实现系统的人机交互功能，用户通过键盘实现对系统的控制，通过LCD查看所需要的参数，扩展了Flash存储器和同步动态存储器(SDRAM)，此外还完成了电源电路、复位电路和键盘电路等硬件电路的设计。
在系统中，DSP与A/D之间的数据是通过多通道缓冲串口(McBSP)传输的，而DSP和ARM之间的数据通信，通过并行主机接口(HPI)完成。
基于DSP的新型多功能电能质量监测仪表的设计
AD73360的串口时钟SCLK信号作为McBSP的发送时钟信号(CLKX0)和接收时钟信号(CLKR0)；McBSP的发送引脚(FSX0)、接收帧同步引脚(FSR0)与AD73360的输入引脚(SDIFS)、输出帧同步(SDOFS)连接到一起，使McBSP的发送信号(FSX0)和接收帧同步时钟信号(FSR0)与AD73360的输出帧同步信号(SDOFS)保持同步。AD73360的数据输出引脚(SDO)和输入引脚(SDI)分别与McBSP的数据接收引脚(DR0)和数据发送引脚(DX0)相连。AD73360的激活信号SE由锁相倍频电路的输出倍频信号AD_SE触发，实现同步锁相采集。AD73360的驱动时钟信号MCLK可以由DSP分频得到，也可以由晶振直接产生，AD73360的最高输入时钟为16.384 MHz。2.2 锁相倍频电路及频率测量 傅里叶变换要求每周期采样点数等间隔，且采样时间要涵盖整周期。因此对采样点数的要求非常严格。实现同步采样的方式有软件同步和硬件同步两种，硬件同步采样比软件同步采样响应迅速，能实时追踪频率变化。本装置中采样脉冲产生电路由过零比较器、锁相器以及分频电路组成。锁相电路选择了一种性能优良的CMOS锁相环路CD4046，同时CD4046提供给计数器74LS393来产生所需的分频信号。 倍频锁相电路，首先将所检测的信号送入方波发生器，输出一个与输入信号同频率的方波f 1，然后送入由锁相环CD4046和计数器74LS393构成的128倍频锁相电路。将74LS393分频后的输出信号接到CD4046比相器输入端3，与f 1进行比较，直至3端和4端的输入信号相位差不再随时间变化，进入锁定状态。此时Vout输出端对方波信号实现了128倍频,依此方波对AD73360进行数据采集触发。同时，74LS393的9脚输出信号送入DSP的捕获端口，用于测量频率。
基于dsp的智能电表课程设计
基于dsp的智能电表课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解DSP（数字信号处理）技术在智能电表中的应用原理；2. 掌握智能电表的基本结构、工作原理及其各部分功能；3. 学会运用DSP技术进行电能数据采集、处理与分析。
技能目标：1. 能够运用所学知识，设计并实现基于DSP的智能电表系统；2. 培养学生动手实践能力，学会使用相关软件和硬件工具进行系统调试；3. 提高学生的问题分析、解决能力，使其具备一定的创新意识和团队协作精神。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对智能电表技术及其在节能环保方面重要性的认识，激发学生的学习兴趣；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践与理论相结合，养成良好的学习习惯；3. 增强学生的社会责任感，使其认识到节能减排对国家和社会的意义。
课程性质：本课程为电子信息类学科的专业课程，旨在让学生掌握基于DSP的智能电表设计方法，提高学生的实际操作能力和创新能力。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础和编程能力，对智能硬件设备有较高的兴趣。
教学要求：结合课本内容，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，提高学生的动手实践能力和创新能力。
通过课程学习，使学生能够独立完成基于DSP的智能电表设计与实现。
二、教学内容1. 理论知识部分：- 智能电表概述：介绍智能电表的发展、分类及国内外应用现状；- DSP技术原理：讲解DSP芯片的基本结构、工作原理及性能特点；- 电能计量原理：分析电能表的计量原理，包括电压、电流、功率等参数的测量；- 通信接口技术：介绍智能电表的通信接口及其在远程抄表中的应用。
2. 实践操作部分：- 硬件设计：学习基于DSP的智能电表硬件电路设计，包括传感器、信号处理电路等；- 软件设计：掌握智能电表软件编程，实现数据采集、处理、显示等功能；- 系统调试与优化：学会使用调试工具，对智能电表系统进行调试、优化及故障排查。
教学大纲安排：1. 第1周：智能电表概述、DSP技术原理；2. 第2周：电能计量原理、通信接口技术；3. 第3-4周：硬件设计、软件设计；4. 第5周：系统调试与优化。
基于0.02级安装式标准电能表的设计与应用
基于0.02级安装式标准电能表的设计与应用作者：李野朱逸群于学均滕永兴来源：《电子技术与软件工程》2016年第02期摘要基于目前电能表发展的状况，提出了高精度、小体积、低功耗标准表的理念，采用精密电阻和精密电流互感器进行采样，应用外部精密基准电压源ADR421搭配16位6通道A/D进行同步模数转换，数字处理部分采用高性能、超低功耗DSP，具有高精度、低漂移、低噪声等特性。
产品运算准确并且能够实时测量，最后给出了主要的应用。
【关键词】高精度精密电阻模数转换数字处理随着市场经济的发展和电力体制的改革，形成了电能计量装置集中检验、统一配送的新型管理模式，对电能计量装置的检定速度提出了更高的要求。
由于传统的电能表标准装置在检定电能表过程中存在着大量重复、机械性的工作，劳动强度高，效率受到制约。
而目前一种电能表检定自动化流水线标准装置，则改变了大量重复、机械性的工作模式，全面提高检定/检测工作效率和质量，降低劳动强度，实现了电气连接的可靠性和安全性。
将逐步取代传统的电能表标准装置成为市场的主流。
面对电能表检定自动化流水线标准装置，定期对装置依据JJG597-2005检定规程进行检定和考核也是一项极具挑战性的工作。
本文研究一种0.02级安装式标准电能表实现对单、三相流水线标准表自动化流水线以及电能表试验装置进行的校准和实现。
1 整体设计方案采样以最先进的DSP数字技术为设计原理，通过“交流数字采集，计算机数字处理”实现了电能的实时测量，电压、电流输出分别经电阻分压取样和电流互感器取样变成小信号后，由16位A/D进行同步模数数据转换，送至DSP处理，DSP做实时U、I运算，求出实际功率值P，由P控制频率发生器产生比例于P的高频脉冲输出，该脉冲为电能高脉冲，由分频器分频得电能低脉冲，高、低频电能脉冲输出到接口。
测量P的同时，DSP还完成电压、电流真有效值相位、频率等的测量，测量值由ARM芯片处理，实现液晶显示和按键设置功能。
DSP／BIOS在电能质量监测终端中的应用(精)
DSP／BIOS在电能质量监测终端中的应用摘要电能质量监测终端系统采用DSP／BIOS作为系统的实时内核，以任务线程的形式安排各个子功能模块，并为之分配系统资源，最终完成对电网电能质量的实时监测。
本文在以DSP／BIOS作为系统核心的基础上，对系统的实现方法进行了详细的分析和设计。
关键词 TMS320F2812 DSP/BIOS 电能质量监测终端DSP(数字信号处理器)在现今的工程应用中使用越来越频繁。
其原因主要有三点：第一，它具有强大的运算能力，能够胜任FFT、数字滤波等各种数字信号处理算法；第二，各大DSP厂商都为自己的产品设计了相关的IDE(集成开发环境)，使得DSP应用程序的开发如虎添翼；第三，具有高性价比，相对于它强大的性能，不高的价格有着绝对的竞争力。
TI为本公司的DSP设计了集成可视化开发环境CCS(Code Composer Studio)，而DSP／BIOS是CCS的重要组成部分。
它实质上是一种基于TMS320系列DSP平台的实时操作系统内核，也是TI公司实时软件技术——eXpress DSP技术的核心部分。
DSP／BIOS主要包含三方面的内容：多线程内核、实时分析工具、外设配置库。
1 系统功能需求电能质量监测终端主要功能是对电网(三相电压、电流)的电能质量进行实时监测与分析。
其主要监测量有：电压、电流有效值，有功、无功功率，电压频率，三相不平衡，各次谐波电压、电流含有率，功率因素，相移功率因素，电压波动，长时间、短时间闪变。
系统选用TI公司的高性能DSP芯片TMS320F2812作为处理核心，其150 MIPS的处理速度足以满足本系统的实时性要求。
按照系统需求，将本系统分成以下功能模块：引导自检模块、采集任务执行模块、电能质量数据预处理模块、电能质量分析运算模块、数据存储模块、通信模块、人机交互模块。
按照传统的编程方式，这些功能模块将以顺序结构形式组织在一起，各模块之间的调用和切换都由各模块自身的代码来完成，使得应用程序各模块之间处于一种耦合状态。
基于dsp的智能电表课程设计
基于dsp的智能电表课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握基于DSP的智能电表的基本原理、设计方法和应用场景。
通过本课程的学习，学生应达到以下目标：1.知识目标：•掌握数字信号处理（DSP）的基本原理和常用算法。
•理解智能电表的构成、工作原理和功能。
•学习电力系统的基本知识，包括电压、电流、功率等参数的测量。
2.技能目标：•能够运用DSP技术进行电表的设计和仿真。
•具备分析和解决电力系统问题的能力。
•学会使用相关的实验设备和仪器，进行智能电表的调试和测试。
3.情感态度价值观目标：•培养学生的创新意识和团队协作精神。
•增强学生对能源管理和节能减排的认识，提高环保意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.数字信号处理（DSP）基本原理：•DSP概述、发展历程和应用领域。
•常用DSP算法和算法实现。
2.智能电表的构成和工作原理：•电表的分类、发展历程和现状。
•智能电表的硬件组成和软件架构。
•电能计量原理和电表的准确度等级。
3.电力系统基本知识：•电压、电流、功率等参数的测量方法。
•电力系统的稳定性和保护措施。
4.基于DSP的智能电表设计：•设计方法和设计流程。
•硬件选型和软件开发。
•实验和实践环节。
5.智能电表的应用场景和案例分析：•家庭用电、工业用电和商业用电的智能管理。
•智能电网和分布式能源管理。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学：1.讲授法：用于传授基本概念、原理和方法。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生更好地理解和掌握知识。
3.实验法：让学生亲自动手进行实验，培养实际操作能力和实践技能。
4.小组讨论法：鼓励学生进行小组讨论，培养团队协作能力和创新能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：《数字信号处理》、《智能电表原理与设计》等。
2.参考书：相关领域的学术论文、技术手册和标准。
3.多媒体资料：教学PPT、视频和动画等。
探讨DSP在电力系统中的应用
探讨DSP在电力系统中的应用电力系统是一个庞大的、瞬变的多输入输出的系统，为了保证其安全运行，需要实时地监视各节点的运行状况，及时发现电力系统的不正常状态及故障状态通知运行人员，或快速地进行控制和处理。
这要求在电网各节点都要有数据采集单元，将测得的电力系统运行参数转化为数字量，进行分析和控制就地解决问题，或者通过远方通信送往调度中心进行处理。
为了适应现代电力系统的要求，引进了先进的DSP技术。
一、DSP技术概述DSP（Demand-Side Platform），就是需求方平台。
这一概念起源于网络广告发达的欧美，是伴随着互联网和广告业的飞速发展新兴起的网络广告领域。
它与Ad Exchange和RTB一起迅速崛起于美国，已在全球快速发展，2011年已经覆盖到了欧美、亚太以及澳洲。
在世界网络展示广告领域，DSP方兴未艾。
DSP传入中国，讯端作为DSP平台。
迅速成为热潮，成为推动中国网络展示广告RTB 市场快速发展的动力之一。
DSP是数字信号处理的简称，它是一门涉及电子学、计算机、应用数学等许多学科且广泛应用于许多领域的新兴技术。
数字信号处理是利用计算机或专用设备，以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理，以得到符合人们需要的信号形式。
它的理论基础涉及众多的学科，范围及其广泛，在数字领域控制系统，通信领域，人工智能等方面与数字信号处理都密不可分。
DSP技术的实现主要基于DSP芯片。
DSP芯片是基于超大规模集成电路技术和计算机技术发展起来的一种高速专用微处理器，有强大的运算功能和高速的数据传输能力，能方便地处理以运算为主的不允许时延的实时信号，有独具一格的逆寻址方式，能高效地进行快速傅立叶变换运算，它采用内存映射方式管理I/O，能灵活方便地扩充外围电路。
DSP芯片在制作上采用超大规模集成电路生产技术，工艺由当初的3umNMOS改进为现在的25umNMOS，将中央处理器（CPU）、程序寄存器、数据寄存器和硬件乘法器、累加器、移位器、地址发生器集成在同一芯片上。
基于DSP的谐波电能计量装置软件方案的设计【文献综述】
毕业设计开题报告电子信息工程基于DSP的谐波电能计量装置软件方案的设计一、前言现代社会随着电力电子技术的发展,化工、冶金、电气化铁路及其他设备等非线性负载转换器和大电网系统谐波数量不断引进，造成了电网中的谐波量急剧上升以及电压波形严重“畸变”,影响供电质量, 造成电力系统的“污染”，致使电能质量下降。
由于大幅值的谐波电流和谐波电压的出现, 不仅给电网中设备的安全、稳定、经济运行带来了极大的危害, 同时对传统测量方法及常用工频仪表的使用也带来了一系列的影响,除了影响计量装置的精度外,它的流动方向对计量影响更大。
由于谐波存在许多方面的危害，因此了解谐波产生的机理，消除供配电系统中的高次谐波，对改善供电质量和确保电力系统安全经济运行有着非常积极的意义。
要实现对电网谐波的综合治理,就必须搞清楚谐波的来源及电网在各种不同运行方式下谐波潮流的分布情况，以采取相应的措施限制和消除谐波，从而使供电系统的质量得到了改善，并确保了系统的安全运行。
谐波分析仪使用时的负载产生的各种谐波量，使谐波作业人员要把握时间，地点，规律和原因，从而采取适当的措施来执行生产，具有相当大的实用价值。
为了保证电网系统的安全、可靠、高效运行, 减少电网谐波的含量是一个迫切的任务。
为了达到这个目的, 必须实现方便准确地对电网谐波含量进行测量。
根据测量结果,了解电网实际情况, 并在此基础上寻找出主要谐波源。
根据具体情况采取相应的措施来减少谐波电流的注入,减少整个电力系统的谐波含量[1]。
要实现对电网谐波的综合治理,就必须搞清楚谐波的来源及电网在各种不同运行方式下谐波潮流的分布情况，以采取相应的措施限制和消除谐波，从而改善供电系统供电质量和确保系统的安全经济运行。
目前的电能计量表都是基于基波研制的,对于含有谐波的电力系统不能准确计量。
因此,急需一种能准确计量基波和各次谐波电能的谐波电能计量装置,能定量地确定谐波源向电网输送的各次谐波电能,从而为制定相应措施治理谐波,对谐波源进行处罚提供可靠依据。
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数据处理主要是对采集的离散化信号进行运算处理，利用快速傅里叶算法对电信号进行分析（参图 2所示）。
图2 数据处理
在DSP中最常用的方法是频域分析法。对于一些序列长度小的，通常采用离散傅里叶变换(DFT的精确定义为:X(m)=)，而序列长度大的，通常采用快速傅里叶变换(FFT)。FFT的运算速度要比DFT的运算速度快得多，但DFT的灵活性比较强。如果需要求出少量的频域值，DFT方法可以比FFT运算量小，数据序列长度可以是任意的，并且N个输出值的计算是相互独立的。由于DFT的输出是复数，所以实部和虚部包含在两个N长度的数组中，对于输出的结果可以通过计算机软件(MATLAB)进行仿真。计算和绘制DFT的输出结果，通过FFT在DSP中的应用，计算出N次谐波分量，从而提高了电能表上的各种技术参数。
.TEXT BEGIN LDP 80H,DP LDI @STACK_ADDR,SP LDI 21,BK LDI 19,RC LDI @XN_ADDR,AR1 LDI @XNNEW_ADDR,AR2 LDI @OUTNEW_ADDR,AR3 LOOP LDF *AR2,R6 STF R6,*AR1++(1)% LDI @HN_ADDR,AR0 CALL FIR STF RO,*AR3 BR LOOP
电能表作为电能的计量工具，多年来一直倍受国家电力部门的重视，电能表生产企业更是不遗余力地致力于设计与开发，但目前我国电能表设计水平仍比较落后，高精度电能表主要依靠进口,传统的4位、8位单片机因为自身性能的局限，在高精度电能计量方面难免捉襟见肘，而DSP技术在电能表中的应用为电能计量精度的大幅度提高带来了新的希望。
式中：－三相无功功率，－(i=A,B,C)各相无功功率。
数字滤波的设计
数字滤波器运算结构的不同，将会影响系统运算的精度、误差、速度和经济性等性能指标。在一般情况下，都要求使用尽可能少的常数乘法器和延迟器来实现系统，并要求
运算误差尽可能小。我们主要采用FIR结构的滑动平均滤波器（MovingAverage Filter)。
图 1 电能表的原理框图
在采样过程中，首要的问题是采样频率的选择，Nyquist采样定理指出：若连续信号x（t）是有限带宽的，其频谱的最高频率为fc，对x（t）采样时，若保证采样频率fs≥2fc，那么，就可由采样信号恢复出x（t）。在实际对x（t）作采样时，首先要了解x（t）的最高截止频率fc，以确定应选取的采样频率fs。若x（t）不是有限带宽的，在采样前应使用抗混叠（anti－aliasing）滤波器对x（t）作模拟滤波，以去掉f＞fc的高频成分。因此，在A/D转换前就需要模拟低通滤波器具有尖锐的滚降特性，来限制模拟信号的频谱。一个理想的滤波器应能让所有低于fs／2的频率通过，而完全阻隔掉所有大于fs／2的频率。通常，滤波器和采样频率的选择是将我们感兴趣的频带限制在DC和fs／2之间。
首先对电压电流输入信号进行数据采样和RC滤波网络滤波，然后进行A/D转换。A/D转换完成后产生中断，在中断服务子程序中读出每次转换的结果，作为数字低通滤波的输入。DSP的输入是A/D转换后得到的数字信号，DSP对输入的数字信号进行处理，并经过一定的计算和转换得到相应的能量。在DSP处理器中是按以下式进行运算的：
* 单元件无功功率计算式
式中：Q－单元件无功功率，n－每周期采样点数，－元件上电压采样值，－元件上电流采样值(移相后)。
* 三相四线三元件有功功率计算式：
式中：－三相有功功率，－(i=A,B,C)各相有功功率。
*三相四线三元件有功功率计算式：
DSP在电能表中的应用
根据电能表的功能和误差精度的需求，我们选用了TI公司的TMS320VC5402芯片，在程序设计上除了完成快速数据处理工作以外，还针对系统非线性失真进行了修正和补偿。
采集数据处理与计算
在实际应用中，电力信号通过互感器采集到电能表中，通过一个6通道16位模拟输入前端处理器（AD73360）进行（A/D）模数转换，变成数字信号并传输到DSP中，然后对采样的数据进行数字滤波。在DSP中采样模拟信号，并且需要快速DSP来执行数字低通滤波和抽取。在数字信号处理中，滤波占极其重要的作用，它解决了模拟滤波器无法克服的电压漂移、温度漂移和噪声等问题，从而改善了数字信号的跳动，使得电压电流信号的波形趋于理想状态。电能表原理框图示于图1。
DSP在电能表中的应用
实时数字信号处理、超大规模集成电路技术的飞速发展，不断地推动着数字信号处理器性能的提高，使其在信号处理、军事及民用电子技术领域发挥着越来越重要的作用，其应用广度和深度也在不断地扩展和深化。数字信号处理相对于模拟信号处理有很大的优越性，主要表现在精度高、灵活性强、可靠性好、易于大规模集成及存储等方面，而且可以采用多种性能优良的数字信号处理方法和算法。实时数字信号处理技术的核心和标志是数字信号处理器。快速傅里叶变换等实用算法的提出，促进了实现数字信号处理的发展。数字信号处理在于运算处理的实时性。
* 电压测量(有效值)计算式：
式中：U－电压有效值，n－每周期采样点数，－电压采样值。
* 电流测量(有效值)计算式
式中：I－电流有效值，n－每周期采样点数，－电流采样值。
* 单元件有功功率计算式
式中： P－单元件有功功率，n－每周期采样点数，－元件上电压采样值，－元件上电流采样值。
在数字信号处理应用中往往需要设计线性相位的滤波器，FIR滤波器在保证幅度特性满足技术要求的同时，很容易做到严格的线性相位特性。为了使滤波器满足线性相位条件，要求其单位脉冲响应h(n)为实序列，且满足偶对称和奇对称条件，即h(n)=h(N-1-n)和h(n)=-h(N-1-n)。
由此可见，FIR滤波器不断地对输入样本x(n)延时后，再作乘法累加算法，将滤波结果y(n)输出，因此，FIR实际上是一种乘法累加运算器。在数字滤波器中，FIR滤波器的最主要特点是没有反馈回路，故不存在不稳定的问题；同时，可以在幅度特性随意设置的同时，保证精确、严格的线性相位。稳定和线性相位特性是FIR滤波器的突出优点。下面是FIR滤波器设计的子程序: