低压电网运行状态直接影响用户用电安全与供电质量，需对电压、电流等参数实时监测。传统监测设备仅能对低压分路本地监测，无法将数据上传云端开展远程采集分析存储，且缺少对危害较大的电力谐波有效分析；现有分路监测设备参数校正系统自动化程度不高，实际操作需大量人工参与，耗时长、效率低。本文设计基于物联网技术的低压分路监测系统，实现多电能参数实时采集、数据存储、在线监测与故障报警。自研低压分路监测设备，通过罗氏线圈快速采集大交流电流数据；设计智能网关，经485总线连接多台监测设备并将数据上报云平台，电网运维人员可实时监测多个分支线路运行状态，及时接收报警信息。针对常用基-2 FFT谐波分析算法在单片机上运算量过大、精度有限的问题，设计复序列分裂基快速傅里叶变换谐波分析算法。将电压、电流采样序列组建成复序列，把分裂基FFT算法与复数运算结合，仅需一次复序列FFT运算即可获取各次谐波值，减少乘法与加法运算次数；同时采用减少频谱混叠、抑制频谱泄露、避免栅栏效应等改进措施保障运算精度。实验表明，相较基-2 FFT算法运算精度提高3.1%，达到设计要求。
作者：胡晓双
指导老师：陈科明
企业导师：曾佳
发布时间：2022年5月