基于ARM和DSP技术的电能质量监测系统的研究与设计.pdf

南京理工大学
硕士学位论文
基于ARM和DSP技术的电能质量监测系统的研究与设计
姓名:陈树
申请学位级别:硕士
专业:检测技术与自动化装置
指导教师:蔡卫峰
20090608
摘要关键词:电能质量,珼,嵌入式琎电能是一种最为广泛使用的能源,其应用程度是一个的主要标志之随着科学技术和国民经济的发展,对电能质量的要求也越来越高。研制一种新型的电能质量实时监测系统,有效的进行电能质量监测,对保证电网和广大用户的电气设备和各种用电器具的安全经济运行、保障国民经济各行各业的正常生产和产品质量具有重应的测量方法;然后依据电能质量监测系统总体设计原则,详细分析了现有的各种设计方案,并比较各自的优缺点,最终提出了基于虯的双缒苤柿考嗖庀的各部分组成和电路原理图。在前置采集模块中,采用酒杓屏硕嗤ǖ佬号采样保持和快速转换电路实现高精度的采样,利用锁相环跟踪电网频率实现硬件同步;同时充分发挥男藕糯砟芰虯处理器的协调管理能力,设计了以和:诵牡牡缏钒濉H砑杓品矫妫珹部分构建了嵌入式7⒒肪常糠指隽顺绦蛏杓屏鞒掏迹挥τ贸绦蛑幸浦擦饲度胧绞菘鈙疑杓屏嘶要意义。本文首先阐述了电能质量监测系统的国内外研究现状和电能质量的标准,并给出相统的设计方案。硬件设计方面,详细分析了主要元件的应用选型,重点研究了硬件平台于/的人机交互界面。硕士论文基于虳技术的电能质量监测系统的研究与设计·
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研究生签名:乙唬纱诈聐日矿侔二月矿日声学位论文使用授权声明明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果,尽我所知,在本学位论文中,除了加以标注和致谢的部分外,不包含其他人已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研究生签名:南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档,可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容,可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文,按保密的有关规定和程序处理。
髀课题背景及意义随着国民经济的发展,科学技术的进步和生产过程的高度自动化,电网中各种非线性负荷及冲击负荷用户不断增加;各种复杂的、精密的、对电能质量敏感的用电设备越来越多。上述两方面的矛盾越来越突出,用户对电能质量的要求也更高,在这种情况下,分析与控制将形成不可缺少的技术纬尚滦搜Э品种Я煊。.缒苤柿康亩ㄒ电能质量是指通过公用电网供给用户端交流电能的品质【俊4悠毡橐庖迳辖玻缒质量实质就是优质供电。从供电角度看,电能质量是指供电的参数符合标准及供电的可靠性;从用电设备生产商的角度看,电能质量是指提供设备所要求的电能特性;从用户角度看,电能质量问题是指一切会引起用电设备运行故障的供电电压、电流及频率的异常扰动。目前,国内外对电能质量的确切定义还没有形成统一的共识。户使用电力的物理特性。协调委员会对电能质量的技术定义为:合格的电能质量是指给敏感设备提供的电力和设备的接地系统均是适合该设备正常工作的。但绝大多数专家认为,电能质量应定义为:导致用电设备故障或不能正常工作的电衡、暂时或瞬态过电压、波形畸变、电压暂降与短时间中断以及供电连续性等。.缒苤柿课侍獠脑随着电力系统规模的增大【浚缌ο低持械缒苤柿课侍獾牟饕T蛴校电力系统元件存在的非线性问题。电力系统元件的非线性问题主要包括:发电机产生的谐波;变压器产生的谐波;直流输电产生的谐波:输电线路乇鹗浅哐故涞缦呗对谐波的放大作用。此外,还有变电站并联电容器补偿装置等因素对谐波的影响。窍咝愿汉伞电弧炉ń涣鞯缁÷椭绷鞯缁÷是主要的非线性负载,它的谐波主要是由起弧的也会引起严重的谐波电流,其中涡巢ǖ暮孔罡摺电力系统故障。电力系统运行的内外故障也会造成电能质量问题,如各种短路故障、自然现象灾害、人为误操作、电现代电力系统如何为用户提供优质的电能,己成为一个新的课题。换句话说,#汗┑缱爸谜9ぷ髑榭鱿虏恢卸虾透扇庞压、电流或频率的偏差,其内容包括频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、三相不平在工业和生活用电负载中,非线性负载占很大比例,这是电力系统谐波问题的主要来源。时延和电弧的严重非线性引起的。居民生活负荷中,荧光灯的伏安特性是严重非线性的,网故障时发电机及励磁系统的工作状态的改变、故障保护装置中的电力电子设备的启基于虳技术的电能质量监测系统的研究与设计硕士论文
国内外研究的现状和发展趋势动、电压暂降与短时间中断以及供电连续性等都将造成各种电能质量问题。.缒苤柿课侍獠奈:电力系统运行的内、外故障,如短路故障、雷击、误操作、电网故障时发电机及励磁系统的工作状态的改变、电力电子设备的启动等都将造