当前位置:主页 > 科技论文 > 计算机论文 >

基于嵌入式系统的电能质量监测装置设计与开发

发布时间:2019-04-13 18:07
【摘要】:近年来,电能质量问题逐渐引起电力部门与用户的关注和重视。一方面,随着大量冲击性、不对称和整流型非线性负载越来越多投运到电网中,使得电网谐波、电压波动和三相不平衡等电能质量问题愈加严重。另一方面,电能质量问题不仅威胁到电网本身的安全性,还对众多精密电力电子设备造成了严重的危害。因此,实时而准确地监测电能质量对于综合治理和改善电网质量有着重要的意义。 本文通过分析电能质量在国内外研究现状及发展趋势,以最新修订的电能质量国家标准为基准,开发了一种基于嵌入式系统的电能质量监测装置。本装置以DSP和ARM为双CPU,充分发挥了DSP的信号处理能力和ARM的系统控制能力。设计并实现了信号调理电路、AD采集转换模块、DSP与ARM之间的通信以及图像显示电路等。通过对六项电能质量国家标准的阐述和深入研究,以基于快速傅里叶变换电能质量分析算法为核心,实现了基本交流电参量、频率偏差、电压偏差以及2~50次谐波等电能质量参数的测量。设计中各种算法是在Code Composer Studio(CCS)集成开发环境下,利用C语言和汇编语言混合编程来完成编写、调试以及实验。最后,以嵌入式Linux操作系统为软件平台,使用Qt/Embedded软件为开发工具,采用软硬件协同设计的方法,实现了嵌入式人机界面的开发。 通过对电能质量监测装置进行调试和实验,,验证了设计方案的可行性以及算法的正确性。电能质量监测装置具有良好的实时性、准确性、稳定性、扩展性,可实现电能质量监测的网络化和智能化,对改善电网电能质量和制定有关治理措施提供了必要的依据。最后,对论文进行了工作总结,提出了有待进一步解决的若干问题。
[Abstract]:In recent years, the problem of power quality has gradually aroused the attention and attention of power departments and users. On the one hand, power quality problems such as harmonic, voltage fluctuation and three-phase imbalance are becoming more and more serious as a result of a large number of shocks, asymmetrical and rectifier nonlinear loads being put into the power grid more and more. On the other hand, power quality problems not only threaten the security of power grid itself, but also cause serious harm to many precision power electronic equipment. Therefore, real-time and accurate monitoring of power quality is of great significance for comprehensive management and improvement of power quality. Based on the analysis of the current research situation and development trend of power quality at home and abroad, a power quality monitoring device based on embedded system is developed based on the newly revised national power quality standard. This device takes DSP and ARM as the double CPU, to give full play to the signal processing ability of DSP and the system control ability of ARM. The signal conditioning circuit, AD acquisition and conversion module, communication between DSP and ARM, and image display circuit are designed and implemented. Based on the analysis algorithm of power quality based on Fast Fourier transform (FFT), the basic AC electric parameters and frequency deviation are realized through the elaboration and in-depth study of six national power quality standards. Measurement of power quality parameters such as voltage deviation and 2 / 50 harmonics. All kinds of algorithms in the design are programmed, debugged and experimented using C language and assembly language in Code Composer Studio (CCS) integrated development environment. Finally, the embedded Linux operating system is used as the software platform, the Qt/Embedded software is used as the development tool, and the hardware and software co-design method is adopted to realize the development of the embedded man-machine interface. The feasibility of the design and the correctness of the algorithm are verified by debugging and experiment of the power quality monitoring device. The power quality monitoring device has good real-time, accuracy, stability and expansibility. It can realize the network and intelligence of the power quality monitoring. It provides the necessary basis for improving the power quality of the power network and formulating the relevant control measures. Finally, the work of the paper is summarized, and some problems to be solved are put forward.
【学位授予单位】:燕山大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TM76;TP368.1

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 顾樱华,顾春艳;采用DSP技术的电能质量在线监测[J];电测与仪表;2004年03期

2 陆宠惠;;电能质量标准体系简述[J];电力设备;2003年01期

3 林海雪;我国电能质量的产业发展及应关注的问题[J];电力设备;2005年09期

4 文继锋,刘沛;一种电能质量扰动的检测和分类方法[J];电力系统自动化;2002年01期

5 唐建辉,胡敏强,吴在军;一种基于修正采样序列的电力系统频率测量方法[J];电力系统及其自动化学报;2004年06期

6 刘颖英;戴平;徐永海;刘云峰;;电能质量综合评估方法比较[J];电力自动化设备;2008年12期

7 胡铭,陈珩;电能质量及其分析方法综述[J];电网技术;2000年02期

8 肖湘宁,徐永海;电能质量问题剖析[J];电网技术;2001年03期

9 徐永海,肖湘宁;电力市场环境下的电能质量问题[J];电网技术;2004年22期

10 程浩忠;;电能质量 讲座 第二讲 电压偏差与频率偏差[J];低压电器;2007年04期

相关硕士学位论文 前7条

1 冯沛儒;电能质量监测装置的人机界面研发[D];浙江大学;2006年

2 邹建彬;高分辨率频率测量方法研究[D];国防科学技术大学;2006年

3 周克贵;Qt/Embedded和Linux在污水处理控制系统中应用的研究[D];武汉理工大学;2008年

4 乔凯庆;新型电能质量装置的数据处理模块和算法的研究与实现[D];北京交通大学;2009年

5 高民;用户电能质量监测技术研究[D];华北电力大学(河北);2009年

6 赵拯宇;基于Qt/Embedded和Qtopia的嵌入式GUI研究与实现[D];太原理工大学;2009年

7 伊德日呼;基于ARM7内核的嵌入式系统开发/实验平台的设计与实现[D];内蒙古大学;2010年



本文编号:2457809

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jisuanjikexuelunwen/2457809.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户bcb98***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com