组合式电能计量装置研究与开发

发布时间：2017-09-03 05:14

  本文关键词：组合式电能计量装置研究与开发

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【摘要】：长期以来,国家有关行政部门对电能计量装置在发电、输电、供电和用电各个环节能否准确地测定电能量值非常重视,把交流电能计量装置纳入法制管理,实施强制检定与监督。本文基于电能计量新技术,研发了一种将二次仪表嵌入式安装于组合互感器的组合式电能计量装置,该装置通过校准后可以修正组合互感器与二次仪表的复合误差,提高装置的计量精度。组合式电能计量装置具有集成化、网络化、小型化的特点,顺应电能计量技术的发展潮流。基于干式组合互感器的结构特点,本文选用干式组合互感器的二次接线端子处的空间设计内嵌式二次仪表的机械结构。以国际先进的电能计量芯片CS5484为核心,采用两表法的电能计量原理设计出了内嵌式二次仪表的硬件电路。通过对误差源的分析,实现了误差的合理分配。通过分析电压通道的增益、直流偏移,电流通道的增益、直流偏移、交流偏移等参数的校准原理,在测量软件的基础上,并联设计了内嵌式二次仪表的校准软件。通过国家计量机构对校准后的内嵌式二次仪表进行检测数据的分析,内嵌式二次仪表达到了电流、电压测量等级为0.2级,有功功率、无功功率、功率因数测量等级为0.5级,有功电能测量等级为0.5S级的设计目标。
【关键词】：电能计量装置 二次仪表 计量芯片 校准 检测
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM933.4
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 绪论15-22
• 1.1 课题的研究背景15-16
• 1.2 国内中低压电能计量研究与应用现状16-17
• 1.3 电能计量用电流传感器研究与应用现状17-20
• 1.3.1 分流式电流传感器17-18
• 1.3.2 霍尔电流传感器18
• 1.3.3 罗哥夫斯基线圈电流传感器18-19
• 1.3.4 电磁式电流传感器19-20
• 1.4 课题来源及研究意义20-21
• 1.4.1 课题来源及作者承担的任务20-21
• 1.4.2 课题研究意义21
• 1.5 论文主要研究内容21-22
• 第二章 系统方案与硬件电路设计22-36
• 2.1 电能计量基本原理22-24
• 2.2 系统设计指标与总体方案设计24-26
• 2.2.1 系统性能指标24-25
• 2.2.2 系统总体设计方案25-26
• 2.3 电能计量电路设计26-30
• 2.3.1 微型互感器采样电路设计26-28
• 2.3.2 电能计量芯片工作电路设计28-30
• 2.4 电源设计30-32
• 2.5 微处理器及外围电路设计32-35
• 2.5.1 微处理器电路32-33
• 2.5.2 人机交互电路33-34
• 2.5.3 其它电路34-35
• 2.6 本章小结35-36
• 第三章 系统软件设计36-50
• 3.1 系统软件架构36-37
• 3.2 次仪表软件设计37-43
• 3.2.1 测量软件设计38-41
• 3.2.2 校准软件设计41-43
• 3.3 PC端的用户管理软件设计43-45
• 3.4 数据通讯协议45-49
• 3.5 本章小结49-50
• 第四章 系统校准方法及检测结果研究50-72
• 4.1 系统误差分析50-53
• 4.2 校准方法设计53-56
• 4.2.1 手动校准方式53-55
• 4.2.2 自动校准方式55-56
• 4.3 二次仪表检测结果分析56-70
• 4.3.1 电压检测结果59-63
• 4.3.2 电流检测结果63-67
• 4.3.3 有功功率检测结果67-68
• 4.3.4 无功功率检测结果68-69
• 4.3.5 功率因数检测结果69
• 4.3.6 有功电能检测结果69-70
• 4.4 工厂测试70-71
• 4.5 本章小结71-72
• 第五章 结论与展望72-74
• 5.1 主要工作成果与总结72-73
• 5.2 研究工作展望73-74
• 参考文献74-78
• 附录78-79
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况79

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本文编号：783052