智能電量采集裝置中FFT算法研究

建設堅強智能電網(wǎng)的核心內(nèi)容是網(wǎng)架結(jié)構(gòu)堅強和設備的智能化，其范圍涵蓋了電力系統(tǒng)中發(fā)、輸、配、用和調(diào)度各個環(huán)節(jié)。發(fā)展智能電網(wǎng)本質(zhì)上是為了減少一次能源消耗，提高供電可靠性和改善電能質(zhì)量，以更好的滿足電力系統(tǒng)運行的基本要求。對電網(wǎng)中基本電氣量的快速采集與分析處理，是實現(xiàn)電力系統(tǒng)控制與保護的關鍵，是實現(xiàn)用戶側(cè)響應的必要條件之一，也是發(fā)展智能電網(wǎng)的基本條件之一?；陔姎饬靠焖俨杉治雠c處理的智能電表已脫離了國內(nèi)目前單純實現(xiàn)遠程抄表功能的概念，而是集成了雙向通訊、根據(jù)實時電價進行雙向電能計量、分布式可再生能源接入、家用電器管理與控制、電能質(zhì)量監(jiān)控、防竊電等一系列高度智能化的用戶端路由器?；陔姎饬靠焖俨杉治雠c處理的智能電表是實現(xiàn)需求側(cè)管理的基礎，在此基礎上可以開發(fā)很多用戶服務項目，幫助用戶節(jié)省用電開支，使電網(wǎng)提高運行效率。本文在研究傳統(tǒng)的DFT算法和積分算法的基礎上，分析了FFT算法的優(yōu)越性，給出了C代碼和程序流程圖，并通過邏輯分析儀驗證了本算法的正確性。

1FFT算法

FFT是DFT的一種有效的算法，通過選擇和重新排列中間結(jié)果，減小運算量。

設X（n）為N點有限長序列，其DFT公式為

4總結(jié)

本文用ADS7864芯片在20ms內(nèi)完成對6路通道Ua，Ub，Uc，Ia，Ib，Ic的32次采樣，完成后，應用ARM微控制器，LPC2119芯片做CPU對32次采樣值進行FFT運算，經(jīng)過實驗FFT的運算時間為7ms，滿足了一個周波計算一次，即一秒鐘計算50次，實現(xiàn)了系統(tǒng)的實時要求。得到直流分量，基波分量和14次諧波分量。針對直流分量采用二瓦計法求出有功功率P，無功功率Q，可計算單向電路的功率和功率因數(shù)，也可以計算三相，算法簡單靈活。本算法的應用，為基于電氣量快速采集分析與處理的智能電表提供了準確和快速的數(shù)據(jù)來源，同時ARM微控制器的使用也為智能終端設備功能開發(fā)提供了基礎。