文档介绍：合肥工业大学
硕士学位论文
基于DSP的电能质量在线监测装置的设计与实现
姓名:周俭节
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:陶维青
20100301
基于的电能质量在线监测装置的设计与实现摘要随着电力电子器件和敏感性负载在电力系统中越来越频繁的使用,很多年前电能质量就引起了电力工程师的注意,尤其是最近几年,对电能质量的关注不断提升。电能质量问题被定义为:频率、电压所导致的问题,如电压跌落、电压闪变、电压短时中断、谐波、功率因数以及三相不平衡度。针对当前电能质量监测需求的不断提升,本文提出了一种基于单片能质量在线监测装置的设计与实现。本系统主要利用亩嗤ǖ缓冲串行口和多通道高速同步采样芯片慕岷鲜迪值缌Σ问氖时采集,同时利用该酒胪缧酒琖结合实现与以太网通信,从而实现对电能质量的各项指标进行实时分析、存储及远程上报,而且肽嵌式网络接口使系统结构紧凑、易于实现、成本降低,很好地适应了电力系统对电能质量监测的要求。本文着重介绍了电能质量中核心参数的计算方法,如颇受争议的无功功率的计算、电力谐波的计算、电压波动及闪变等。本文在对几种无功功率的计算方法进行仿真和比较后,得出结论:以瞬ǖ姆椒ḿ扑惴钦也ǖ奈薰功率具有很高的准确度。在谐波算法上,经过对多种方法的比较后,本文基于7⒒肪呈迪至艘话鉌和准同步街炙惴ḿ扑阈巢ǎ⒌贸鼋崧郏准同步椒ǹ梢栽诓辉黾佑布杀镜那疤嵯潞芎玫匦拚缤德市》移引入的同步误差,获得较为理想的准确度。本文在参考大量相关文献的基础上,对已有算法进行了分析和比较,从准确度和实用性综合考虑,对电能质量各指标参数的监测提出了完整的软硬件设计实现方法,并利用镅员喑淌迪址抡妫橹ち怂惴ㄕ沸院涂煽啃裕5能质量监测装置的研制奠定了基础。最后,对论文工作进行总结,提出了有待进一步研究的若干问题。关键词:电能质量;在线监测:籘牡Ⅱ
/..甒:,琓簆,,琣,,.琣,.琾甌瓵,—甌疭。甌猚甋—甌·.
插图清单图蹲街卸狭鞒掏肌图纪酱昂庇蛱匦郧咄准同步~次加权系数在械南允⋯⋯.图正弦波在准同步一次加权前后的采样波形裳菰贑中的显示图魅挝裱烦绦蛄鞒獭图霍尔电压传感器实现电压转换电路鲆訟相电压为例图D馐淙胪ǖ赖牡缏飞杓仅以嗟缪刮@⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.隬的快速网络接入接口电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯?橛布硗肌图裳ㄐ尉璈处理前后⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图基于忠葡嗦瞬ǖ奈薰β什饬吭怼图德什痘竦缪故淙氲缏贰图谐波对电压波形的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图闪变测量数字化实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图电能质量监测终端的硬件结构示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图鞒绦蛄鞒掏肌图跏蓟图霍尔电流传感器实现电流转换电路鲆訟相电流为例图隖的硬件接口电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯....⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图跏蓟疢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图裳饰,钡牟裳ㄐ采样数据在械南允图钠珹级联电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图ㄐ诺缏吩硗肌绦蛏杓屏鞒掏肌隣布涌诘缏吠肌⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
表格清单表国内外部分电能质量检测装置性能比较表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表各级电网谐波电压限值⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表闪变限值⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
┳诌荽∧赅孰∪导师签名:了习签字日期:纠口年年月≯暑广日独创性声明学位论文版权使用授权书签字日期:纱咖年呷月硝珀知,除了文中特别加以标志和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得金筵工些态堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解金目曼工些太堂有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅或借阅。本人授权金月巴王些太堂可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫学位论文作者毕业后去向:本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ工作单位:通讯地址:电话:邮编:
致谢在这接近甑难昂凸ぷ髦校泻芏嗍Τぁ⑼隆⑼Ш团笥迅宋倚矶喟镏和支持,在这里表示深深的感谢。首先要衷心感谢我的导师陶维青副教授,在整个研究生阶段,从科研到生活,给予我无微不至的关怀,他的严谨的工作作风、渊博的技术知识、敏锐的洞察力以及诲人不倦的育人态度,