随着科技的发展和经济的提升,电网与负荷之间出现了新的变化趋势。大量的非线性负荷、电力电子元器件投入电网以及众多分布式电源的并网,极大影响了电力系统的稳定性,造成诸多电能质量问题。而与此同时,电力需求侧投入使用了大量对电能质量敏感的高科技设备,对电能质量也提出了更严格的要求。电力需求侧管理的快速发展,也促使电力需求侧需要实现独立的电能质量检测,满足自身需求与完善电力需求侧管理。同时,电力需求侧对电能质量的检测有益于与供电部门在电能质量问题上的责任区分;对即将开放的售电市场,检测结果会成为价格制定的重要依据。基于此,结合实际需求,并考虑电能质量检测设备的特点,设计了一套基于STM32单片机面向电力需求侧的电能质量在线检测系统。首先介绍了国内外电能质量检测设备的发展状况,以及国家对电能质量的相关标准,而后分析和比较了短时电压变动、频率、谐波、三相不平衡等电能质量指标的各检测算法,选择出了适宜STM32程序实现的算法,为系统的研发提供了理论基础。检测系统结合前置机、通讯层、上位机于一体。前置机安装于现场监测点处,实现对监测点的实时采样、电能质量分析与数据上传;通讯系统将众多监测点与上位机连接在一起,组成完整的监控网络;上位机做为主机控制整个系统的正常合理运作,指挥前置机完成对电网电压的实时监控采样,并通过可视化界面将检测结果展示给用户,同时应用了数据库,保存了历史电能质量数据,供用户后期进一步的分析。硬件设计中,确立STM32芯片为前置机核心,并在STM32平台上对信号调理模块、采样模块、通讯模块等做了详尽的原理介绍和合理的硬件分析,选择TLC2274AQD、RX8025T、FM24CL16、ADM2484E 等一系列芯片配合 STM32共同完成前置机工作;通讯方式选择成熟的RS485,可靠稳定且效率较高,并与Modbus协议相结合,实现各设备数据结构的共通。软件方面,分别采用Keil和易语言为开发平台,介绍了前置机程序和上位机软件的详细开发流程,对STM32主程序、电能质量各检测算法子程序的流程做了详细规划介绍,特别是FFT与三相不平衡的流程设计;对上位机软件的界面、通讯、显示、功能等各组件进行规划设计和程序编写,并连接了 Access数据库保存相关数据。最后该系统完成了电能质量各指标的检测实验,在功能和精度等方面均符合国家标准与预期设计目标,验证了系统的稳定性和可靠性,同时分析了误差原因,最终,证明了该检测系统对电力需求侧具有良好的应用价值。