智能控制的电力核相技术研究

论文摘要

核相是电力生产中经常遇到的一项工作,主要用于电网改造升级及电网合并时对并网各线相位的检查。核相工作是一项耗费人力、安全系数低并且对结果要求非常高的工作,核相错误会导致电网的不稳定,容易引起连锁反应带来灾难性的结果。随着信息时代的快速发展,人们日常生产生活对电力的要求越来越高,电网面临着频繁的改造,各地新建的电厂也会不断充实原有电网,核相工作更加重视起来。本文通过对核相技术研究,对比了几种相位测量技术,详细介绍了离散傅里叶变换算法(DFT)来检测相位的原理,提出了利用锁相环扩频技术来保证算法精度。本文介绍了一种基于嵌入式平台的智能核相系统解决方案,并结合Web技术实现远程智能控制,具有较强的灵活性和自动化。本文对智能控制的电力核相系统进行了详细的开发和设计,对锁相环扩频技术改进的DFT算法进行了研究,采用高性能的S3C2440芯片作为嵌入式平台的CPU,移植嵌入式实时操作系统Linux作为软件平台,开发终端软件控制对数据的采集和处理,利用数据库SQLite实现数据的保存和管理,并把得到的相位信息实时显示在嵌入式平台上。为了实现远程的智能管理,本系统还能对电网相位进行实时跟踪,结合嵌入式Web技术完成对相位监控结果的实时发布。通过对该系统的各项性能的试验验证,得出这套系统可以完成核相工作,且安全高效。但是在相位监控过程中,对数据处理的速度上还有一定的欠缺,时间上也不够精确。这些问题也明确的了下一步努力的方向和目标。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 电力系统核相技术研究的背景及意义
• 1.2 国内外研究的技术现状和发展趋势
• 1.3 论文的主要内容和研究工作
• 1.4 本章小结
• 2 系统总体设计
• 2.1 系统方案设计目标
• 2.2 核相方法的选择
• 2.2.1 核相方法介绍
• 2.2.2 过零点检测法
• 2.2.3 Prony 法
• 2.2.4 相关分析法
• 2.2.5 波形变换法
• 2.2.6 瞬时值法
• 2.2.7 相位检测方法的选择
• 2.3 嵌入式系统平台的选取
• 2.3.1 嵌入式系统概述
• 2.3.2 嵌入式系统组成
• 2.3.3 嵌入式硬件的种类及选型
• 2.3.3 嵌入式操作系统的种类及选型
• 2.4 服务器结构选择
• 2.5 本章小结
• 3 系统硬件平台设计
• 3.1 硬件平台总体结构
• 3.2 采集电路
• 3.2.1 核相采样方法
• 3.2.2 电压互感器电路设计
• 3.2.3 整形电路设计
• 3.2.4 采样同步电路设计
• 3.3 嵌入式平台的核心电路
• 3.3.1 S3C2440A 芯片概述
• 3.3.2 SDRAM 存储系统
• 3.3.3 FLASH 存储系统
• 3.3.4 以太网接口电路
• 3.3.5 电源电路
• 3.4 本章小结
• 4 系统软件平台
• 4.1 嵌入式Linux 系统概述
• 4.2 嵌入式Linux 移植
• 4.2.1 嵌入式Linux 开发过程
• 4.2.2 主机Linux 系统安装
• 4.2.3 内核引导程序实现
• 4.2.4 嵌入式Linux 内核的定制移植
• 4.2.5 根文件系统的建立
• 4.2.6 设备驱动程序
• 4.3 数据库移植
• 4.4 数据处理软件
• 4.4.1 软件开发环境
• 4.4.2 AD 驱动设计
• 4.4.3 数据处理软件
• 4.5 Web 服务器
• 4.5.1 嵌入式Web 服务器概述
• 4.5.2 GoAhead 服务器移植
• 4.5.3 CGI 技术的实现
• 4.6 本章小结
• 5 实验结果与分析
• 5.1 嵌入式平台软件测试
• 5.2 硬件平台测试
• 5.3 Web 服务器测试
• 5.4 本章小结
• 6 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集