基于IDT90E36的智能电力仪表研究与设计

发布时间：2017-08-28 00:10

  本文关键词：基于IDT90E36的智能电力仪表研究与设计

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【摘要】：本文通过分析国内外智能电力仪表的发展历程,结合建设坚强智能电网的发展趋势,针对电力需求侧用户对智能化、网络化电力仪表的实际需求,对智能电力仪表产品的研发理论和设计方案进行研究和设计。本文首先分析了电力仪表的发展历程和现阶段的应用情况,综述了课题项目的主要工作内容;研究主要电力参数的测量原理和计算方法,有无功电能计量的计算方法和基于傅里叶变换的谐波电能计算方案;提出了一种MODBUS-RTU和DL\T 645两套规约自适应通信的方法和设计;本文按产品需求定义各功能模块,并进行各功能的硬件电路设计,主要包括测量单元、管理单元、通信单元、显示单元、遥信遥控单元;在软件设计方面,嵌入式软件按仪表需求功能进行模块化设计,包括主控模块、初始化模块、计量模块、通信模块、显示模块、事件记录模块,并给出了相应功能模块的程序流程图。最后介绍了智能电力仪表的测试,对仪表的设计指标进行验证,主要进行了样机内部测试和第三方机构外部测试,并分析测试数据,提出设计改进方向。本文设计的新型智能电力仪表测量精度高、运行稳定、可靠性高、通用性强,实现了遥测、遥信、遥控“三遥”功能,具有三相电力参数测量、有无功电能计量、谐波测量分析和谐波计量功能,能准确、迅速的监测电网线路状况;开关量输入、开关量输出实现了各类开关和保护信号的采集传送以及开关设备的远程控制;具有友好的人机交互界面,同时充分考虑了系统的兼容性,能无缝接入配电监测管理系统,提供了一个良好的系统级配电解决方案。
【关键词】：智能电力仪表 IDT90E36 谐波电能 通信规约自适应 测试与分析
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM933.4
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 项目研究背景10
• 1.2 项目研究目的和意义10-11
• 1.3 国内外研究现状、发展历程与趋势11-13
• 1.3.1 国内外研究现状11-12
• 1.3.2 发展历程12-13
• 1.3.3 发展趋势13
• 1.4 项目研究的主要内容13-15
• 第2章 智能电力仪表的测量原理15-24
• 2.1 电力参数的测量原理15-17
• 2.1.1 电压、电流有效值的测量15
• 2.1.2 有功功率、无功功率的计算15-16
• 2.1.3 谐波电压、谐波电流的幅值和谐波总畸变率16-17
• 2.2 电能的计量原理17-19
• 2.2.1 有功电能的计量17-18
• 2.2.2 无功电能的计量18
• 2.2.3 基波、谐波的电能计算18-19
• 2.3 主要技术要求19-23
• 2.3.1 总体设计方案19-20
• 2.3.2 主要功能需求20-22
• 2.3.3 主要技术指标22-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第3章 通信规约自适应的方法研究和实现24-31
• 3.1 通信规约自适应的研究背景24
• 3.2 规约自适应的设计方案24-30
• 3.2.1 总体设计方案24-26
• 3.2.2 流程设计26-30
• 3.3 本章小结30-31
• 第4章 智能电力仪表硬件设计31-42
• 4.1 测量单元电路31-34
• 4.1.1 IDT90E36芯片介绍31-32
• 4.1.2 测量单元电路图32-34
• 4.2 管理单元电路34-38
• 4.2.1 MCU芯片R5F364A介绍34-35
• 4.2.2 MCU电路图35-36
• 4.2.3 液晶显示电路图36-38
• 4.2.4 实时时钟电路图38
• 4.3 通信单元电路38-39
• 4.4 遥信、遥控单元电路39-41
• 4.5 本章小结41-42
• 第5章 嵌入式软件设计42-52
• 5.1 嵌入式软件架构设计42-44
• 5.2 主要功能的模块化设计44-51
• 5.2.1 监控管理模块44-45
• 5.2.2 计量模块45-46
• 5.2.3 初始化模块46-49
• 5.2.4 通信模块49-51
• 5.3 本章小结51-52
• 第6章 测试与分析52-61
• 6.1 测试方案设计52
• 6.2 研发样机内部测试52-57
• 6.2.1 性能测试52-54
• 6.2.2 准确度测试54-57
• 6.3 检测机构外部测试57-60
• 6.4 测试分析60
• 6.5 本章小结60-61
• 结论61-62
• 参考文献62-65
• 致谢65-66
• 附录A 在读期间的科研项目和成果66-67
• 附录B 主要程序清单及部分程序代码67-86
• 附录C 产品实物图片86

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

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本文编号：746443