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电能在国家经济发展和人民日常生活中起着重要的作用,电气化程度和管理水平的高低是衡量一个国家发展程度高低的一个重要指标。近些年来,一方面,电网环境谐波含量大幅增长,由谐波引发的各种故障不断发生,人们对电网中的谐波问题渐渐重视起来。另一方面,通过建立全球性标准和制定政府监管及激励机制,全球各个国家都在积极推行智能电网的建设加快投资建设试点项目。我国的电能计量技术也在智能电网的大背景下不断发展更新。正是由于谐波影响的日益增大,以及智能电网的全球性发展,谐波电能计量已经成为当前的热门话题。重要的电能计量参数主要包括电压有效值、电流有效值、有功功率、视在功率、功率因数、电能量、无功功率和电网频率等,电能计量算法也即是计算这些参数所使用的方法。在充分分析了已有算法的基础上,对主要电能计量参数进行分类讨论和研究。将FFT算法应用于电能计量领域,分析已有FFT算法在电能计量应用中产生的缺陷。提出了加窗FFT谐波电能计量算法,并给出了基于加窗FFT谐波电能计量算法的基本电能计量参数计算公式。根据无功功率的计量特点和希尔伯特理论,提出了基于希尔伯特的无功功率算法。利用处理器TMS320F28335的输入捕获模块,给出了本文的频率测量方法。利用MATLAB软件模拟包含24次谐波的输入电压、电流函数,对传统FFT和加窗FFT谐波电能计量算法进行仿真实验。设计希尔伯特数字移相滤波器,对无功功率的测试进行实验,测试其性能指标。构建谐波电能计量算法的DSP实验系统,设计A/D转换芯片ADS8364的硬件接口和驱动程序,配置CAP寄存器构建频率测量模块。利用电能质量标准装置ST9500发出指定参数的电压、电流标准谐波信号,并编写浮点型DSP芯片TMS320F28335的主程序和电能计量算法子程序,对本文算法进行实验。仿真和实际实验结果表明,本文的谐波电能计量算法具有很高的准确度,并兼具可行性和实用性。