基于MSP430单片机的电能质量检测仪设计

发布时间：2017-03-21 09:02

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【摘要】：随着经济的高速发展,电力能源已经成为一种生活必需品渗透到我们生活的每个角落。从工业生产到农业发展,从城市建设到农村进步,从科学研究到生产实践,从国家到个人。电能极大的推动了生产力的发展,改善了人民的生活,成为人类物质文明和精神文明建设的强大动力。日益增长的电力需求,以及生产生活中非线性负载、冲击性阻抗的广泛应用对电网的破坏日显突现,严重影响了电力能源的质量同时为电网的正常运行埋下了隐患。如何规避电能质量严重下滑所造成的安全事故,减小经济损失,电能质量的检测成为极为重要的工作环节。本系统基于实际需要,设计了一款基于MSP430+DSP双处理器的数据检测系统,通过获取电能信号,实现控制主机MSP430实时获取电能信息,为电力运行排除安全隐患提供有力技术支撑。该系统将DSP作为数据处理的核心,极大的弥补了MSP430处理能力较弱的特点,提高了运算速度,使数据获取更高效。轻便化的设计更拓宽了检测仪的应用范围,必将获得光明的应用前景。
【关键词】：电能质量 检测 评价指标 单片机 FFT
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM933.4;TP368.1
【目录】：

• 内容提要4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-13
• 1.1 背景和意义9-10
• 1.2 电能质量及优化电能质量意义10
• 1.3 电能质量检测国内外发展现状10-11
• 1.4 本文的主要研究内容11-13
• 第2章 电能质量评价指标及分析方法13-23
• 2.1 电能质量参数计算方法13-15
• 2.1.1 电压、电流、功率及功率因数的计算13-15
• 2.2 影响电能质量因素15-17
• 2.2.1 电压波动、闪变的计算15
• 2.2.2 闪变15-17
• 2.3 频率检测方法17
• 2.4 电力系统检测三相不平衡度17-18
• 2.5 利用傅里叶变换进行频谱分析18-23
• 2.5.1 连续傅里叶变换18-19
• 2.5.2 离散傅里叶变换19
• 2.5.3 快速傅里叶变换19-22
• 2.5.4 快速傅里叶变换存在的问题22-23
• 第3章 电能质量检测仪硬件设计23-33
• 3.1 电能质量检测仪的总体设计23-24
• 3.1.1 电能质量检测仪设计原则23-24
• 3.1.2 电能质量检测仪的设计24
• 3.2 电能质量检测仪的功能实现24
• 3.3 电能质量检测仪的硬件实现24-33
• 3.3.1 MSP430单片机的介绍25-26
• 3.3.2 信号采集和调理电路26-30
• 3.3.3 数据处理及DSP的数据输出30-31
• 3.3.4 频率测量电路31-32
• 3.3.5 数据管理32-33
• 第4章 电能质量检测仪的软件设计33-41
• 4.1 上位机软件总体设计33-35
• 4.2 数据处理及程序设计35-38
• 4.3 MSP430与PC机串行通信38-39
• 4.4 上位机软件分析39-41
• 第5章 质量检测仪的测试结果及分析41-46
• 5.1 质量参数测量准确度检验41
• 5.2 质量检测仪的检测内容41-45
• 5.3 误差分析45-46
• 第6章 总结和展望46-48
• 6.1 总结46
• 6.2 展望46-48
• 参考文献48-51
• 作者简介51-52
• 致谢52

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1 陈警众;电能质量讲座 第四讲 电能质量改善措施的实际应用[J];供用电;2001年01期

2 ;教育部电能质量工程研究中心[J];安徽科技;2002年03期

3 奚s

本文编号：259356