电能质量监测装置的研究

论文摘要

随着工业的快速发展,用户对电能质量的要求越来越高。大量的电力电子器件的使用,导致电能质量的恶化,电能质量问题已经成为电力部门和电力用户共同关注的焦点。电能质量问题带来了巨大的损失。发现电能质量问题,提高电能质量,电能质量监测装置的研究很有必要。大量非线性装置投入电网导致电力环境的恶化,影响电能质量的因素日趋复杂,更多新的电能质量参数需要测量。电能质量监测装置要完成的任务很多,如数据采集,信号的处理,人机交互等等。现代电能质量测量要求无间隔测量,这就要求电能质量监测装置具有高速处理的特性。综合考虑,本设计采用DSP+ARM双CPU的架构,充分发挥了DSP强大的运算能力和ARM的控制能力,使系统的内部分工更加明确,功能更加强大。引进了成熟的嵌入式实时操作系统Linux,为装置提供高效、完善、可靠的软件平台。在电能质量监测领域,集成芯片的选择和嵌入式系统的应用是提高实时测量的重要手段。TMS320C6713具有强大的数据处理能力。AT91RM9200不仅有丰富的外设接口,还可以移植嵌入式Linux操作系统,这样就使多任务的调度变得容易起来。本文首先对电能质量监测装置的发展现状和研究背景进行了阐述,然后对电能质量的各项标准进行了解读,并对电能质量参数的原理和计算方法进行了分析,接着完成了对电能质量监测装置的硬件设计、电路板设计以及部分程序的编写。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 电能质量监测装置研究的意义
• 1.3 电能质量监测装置的国内外状况
• 1.4 当前"电能质量热"对电能质量监测带来的机遇与挑战
• 1.5 本论文的主要工作
• 第二章 电能质量的概念、主要指标及测量方法
• 2.1 电能质量的概念
• 2.2 电能质量主要指标及电能质量涉及的问题
• 2.3 电能质量参数及其测量原理
• 2.4 电能质量的测量中的部分参数算法
• 2.5 现代电能质量测量对硬件设计的新要求
• 第三章 电能质量监测装置系统设计
• 3.1 总体思路
• 3.2 AD的选型
• 3.3 DSP的选型
• 3.4 ARM的选型
• 3.5 嵌入式操作系统LINUX
• 第四章 电能质量监测系统的硬件设计
• 4.1 系统硬件设计概述
• 4.2 信号调理电路硬件设计
• 4.3 AD转换部分硬件设计
• 4.4 DSP最小系统设计
• 4.5 AT91RM9200外围硬件设计
• 4.6 外围部分硬件设计
• 4.7 电源部分硬件设计
• 第五章 电路板设计
• 5.1 板块设计
• 5.2 电路板的抗干扰设计
• 第六章 系统软件设计及试验仿真
• 6.1 电能质量监测装置的程序流程图设计
• 6.2 系统部分程序设计
• 6.3 试验仿真分析
• 第七章 总结及展望
• 7.1 主要成果
• 7.2 结论
• 7.3 展望
• 参考文献
• 附录
• 作者简历
• 学位论文数据集