电网在线监测系统设计

论文摘要

目前,企业对电网供电的可靠性、电能质量等提出了更高的要求。电网在线监测系统的设计可以有效保证供电的可靠性和供电品质,为电力设备的在线监测与故障诊断开辟了新的发展方向。本文主要针对220V左右的的输入信号进行采样监测。系统设计要求：1、具有对电网回路的电流、电压、等参量以及运行状态进行远程测量的功能,同时可根据相应的软件程序完成对功率、频率、功率因数等参数进行计算等功能。2、具有将测量及计算数据进行处理、分析、判断和显示的功能。3、具有通信功能,完成与计算机通信。根据系统设计要求,本设计主要研究以AT89C51单片机为核心的电网在线监测系统。该系统能通过对电流和电压传感器信号的同步采集、调理电路的信号调理以及模数转换等实现对电压、电流等信号的同步采集。同时进行有功功率、无功功率、功率因数等计算。完成所用信号及数据的显示功能。系统支持RS485通讯方式。整个系统的设计完成了硬件电路的设计、模块化软件程序的编写以及各监测界面的设计。通过硬件电路的调试和实验室实验,使该设计系统能够在要求的条件下达到正常的测量及显示功能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 研究的目的及意义
• 1.2 国内外现状
• 1.3 本研究综述及性能指标要求
• 1.4 设计方法及内容
• 2 设计方案的论证
• 2.1 总体设计方案
• 2.2 信号采样和测算方法
• 2.3 软件设计思路
• 2.4 通信方式的选择
• 3 系统硬件设计
• 3.1 系统设计总框图及原理
• 3.2 信号采集系统设计
• 3.2.1 传感器的选择
• 3.2.2 信号调理模块
• 3.3 模数转换设计
• 3.4 单片机AT89C51
• 3.5 显示与键盘设计
• 3.5.1 可编程键盘/显示器接口芯片8279
• 3.5.2 键盘显示模块
• 3.6 上位机通信电路设计
• 4 软件设计
• 4.1 概述
• 4.2 软件设计特点
• 4.3 系统总流程图
• 4.4 各子模块设计
• 4.4.1 系统初始化模块
• 4.4.2 数据采集模块
• 4.4.3 键盘显示模块
• 4.4.4 通信模块
• 4.5 上位机界面设计
• 4.5.1 电网监测系统界面设计
• 4.5.2 串行通讯界面设计
• 4.5.3 电网运行数据管理界面设计
• 5 总结与展望
• 5.1 硬件调试
• 5.2 软件程序调试
• 5.2.1 上位机调试
• 5.2.2 下位机调试
• 5.3 结论
• 5.4 展望
• 参考文献
• 附录A 硬件电路连接图
• 附录B:元器件清单
• 附录C:源程序代码
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
• 致谢