基于dsp的多功能电能质量监测系统的研究与开发（可复制）.pdf

要摘量投入使用,使得电网中非线性、不稳定性和不对称性等“电力污染”能参数,评估谐波、频率偏差、电压波动及闪变等电能质量指标,记录电能质量参数和指标越限事件并对越限事件作出报警反应。系统外设接口丰富,板上设计有键控允救嘶换ハ低常梢韵殖〔檠机数据库管理软件和实现远程监控。论文重点介绍了以下几个部分:首先是电能质量各项指标的测量的电能质量指标计算原理方法。其次是系统的硬件电路设计,介绍了随着国民经济的发展,电能作为一种商品日益受到人们的关注,同时由于近年来电力电子技术的不断发展和电网中非线性负荷的大因素严重影响了电能质量,甚至对国民经济造成直接损失。通过对电能质量的不间断监测、记录和分析,可以实时监测电网中的电能质量,分析产生和影响电能质量的原因,为提高和改善电能质量提供重要依据。论文采用虲嘟岷希杓瓶7⒘艘恢只贒的多功能电能质量监测仪。可以在线测量电网的电压、电流、功率等基本电数据。扩展的卡可以方便存取大量的实时数据С秩劝尾骞δ。此外系统扩展了本地通讯接口和嵌入式以太网通信接口,可通过因特网实现远程通信,这些扩展的通信接口可以方便开发上位原理和方法,详细介绍了实现谐波分析的怂愫凸冶曜脊娑虲挠布芴寮芄狗桨竿瓿蒁高速数字核心板和江苏大学硕士学位论文
统软件的开发设计主要介绍基于源码公开的实时嵌入式操作系统移植和采样任务、笆致瞬ㄈ挝瘛⒓赜隠显示等任议栈并开发了以太网芯片的驱动程序,用于实现系统基于以最后介绍了系统的软硬件调试及系统集成,在此基础上实现了整并对本课题作了总结,展望了未来的发展趋势。外设及功能处理板的设计,同时在硬件设计时充分考虑了疎绱偶嫒莺偷绱鸥扇的问题以提高系统稳定性和抗干扰能力。系狪孪低车母鞲鋈挝衲?椋╱疧狪贔系务的开发;特别在疧甀僮飨低成弦浦擦薒嵝蚑/协太网技术的远程监控。个系统的样机测试,也提出了尚需解决的相关问题和待完成的工作,关键词:电子测量仪器,电能质量,谐波分析,数字信号处理器,,嵌入式实时操作系统江苏大学硕士学位论文
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、频域和变换域帧F渲惺庇蚍抡娴姆椒在电能质量分析中的应用最广泛,可以利用不同的时域仿真软件对电能质量中的各种暂态现象进行研究分析。目前比较通用的时域仿真软件有/仍萏抡嫒砑蚐、等电力电子仿真软件。频域分析方法主要用于电能质量中的谐波问题的分析,包括频率扫描、谐波潮流计算等。基于变换和数字技术的分析方法近年来在电能质量分析领域得到了十分广泛的应用。主要有傅立叶变换、小波变换、神经网络、二次变换和治龅几种基于变换的分析方法瞳旅娼ū冉纤得髡饧钢直浠环椒ǖ奶氐恪快速傅立叶变换是一种将信号从时域变换到频域的分析方法。其优点是算法简单、快速,但缺点也很明显。应用保匦肼阋韵铝礁鎏跫皇欠采样定理的要求,即采样频率必须达到或超过最高信号频率的两倍;二是被分析的信号波形必须是稳定的,随时间周期变化的。如果不能满足上面的条件,析会产生“旁瓣”和“频谱泄露”现象,给分析带来混叠和泄露误差。此外,浠皇嵌哉鍪奔涠蔚幕郑奔湫畔⒌貌坏匠浞掷茫藕诺娜魏纬突,其频谱将散布于整个频带。另外傅立叶变换虽然能够将信号的时域特征和频域特征联系起来,分别从信号的时域和频域观察,但是却不能把两者有机结合起来。快速傅立叶变换只能适应于确定性的平稳信号缧巢,对时变非平稳信号难以充分描述。小波变换是一种窗口大小固定、形状可变的时域局部化分析方法。它在低频部分具有较高的时间分辨率和较低的频率分辨率,具有对信号的自适应性:是一种多尺度分析,对时间序列过程从粗到细加以分析拥头直媛实礁叻直媛,既能显示过程变化的全貌,又能剖析局部变化特征;由于小波函数本身衰减很快,也属于一种暂态波形,因此十分适合用于电能质量分析领域中对非平稳时间序列进行时域分析。但是在实际的应用中,由于小波变换的运算量比较大,因此实时系统中需要性能高、价格昂贵的高速处理器才能实现,如浮点骷。此外就是小波分析有“边缘效应”,在边界上要进行数据处理,如对称延拓边界数据点等江苏大学硕士学位论文由于
单元广泛互联而成,基于现代神经生物学和认知科学对人类信息研究成果的网络,其优点是不必对被研究对象建立明确的数学模型,而只关心对象的输入输出关系。此外,神经网络还具有多输入和多输出,便于用超大规模集成电路或光学集成电路系统实现,或用现有的计算机技术实现,以及能进行学习,以适应环境的变换等优点。将神经网络理论用于电能质量监测的谐波测量中主要可以提高谐波测量的精度和解决实时性的问题。但是在应用神经网络时也存在一些问题,诸如局部极小问题,造成网络的