發(fā)布時間：2018-03-13 07:32

  本文選題：電能數(shù)據(jù)采集　切入點：STM32F407　出處：《揚州大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：電力是一種優(yōu)良而價廉的新能源。它的廣泛應用,推動了電力工業(yè)和電器制造業(yè)等一系列新興工業(yè)的迅速發(fā)展,撐起了人類文明的半邊天,扮演著無法取締的角色。隨著電力電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,大量的電力設備被發(fā)明出來,尤其是非線性、帶有沖擊性負荷的投入使用,對公共電網(wǎng)產(chǎn)生了巨大的影響,使電網(wǎng)中夾雜著各種諧波干擾、電壓擾動、閃變,導致電能質(zhì)量得不到保證,從而使得對電能質(zhì)量要求較高的電氣設備無法正常使用甚至損毀,工廠的流水線運行無法正常運轉(zhuǎn),導致產(chǎn)品劣質(zhì)甚至是生產(chǎn)中斷,造成嚴重的經(jīng)濟損失。因此,解決提供優(yōu)質(zhì)電能的問題迫在眉睫。針對這一問題,本論文主要設計開發(fā)了一款基于ARM微控制器的低成本多功能電能數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)了對電能數(shù)據(jù)的采樣分析上傳。傳輸方式可以分為三種模式,近距離RS485、WIFI傳輸,遠距離GPRS傳輸。WIFI傳輸通過Socket套接字實現(xiàn)了上下位機的數(shù)據(jù)傳輸,GPRS同樣也通過Socket套接字實現(xiàn)與采集模塊在TCP/IP協(xié)議上的遠程通信,形成了多樣化的數(shù)據(jù)通信方式。論文主體包含三部分:電能質(zhì)量監(jiān)測的理論分析,硬件電路的設計和硬件編程部分以及上位機的軟件設計。理論部分主要針對電能質(zhì)量的各個參數(shù)進行計算推導,在諧波的處理方面上采用快速傅立葉變換對諧波進行全局檢測。硬件電路的設計部分主要包括STM32F407微控制器、高速AD采樣模塊、交流變換模件、電源部分、RS485、GPRS、WIFI傳輸電路,實現(xiàn)了現(xiàn)場和遠程監(jiān)控的便利性,編程部分則實現(xiàn)了模塊的數(shù)據(jù)采集并進行FFT內(nèi)分析取31次以內(nèi)的諧波上傳或者直接采集上傳給上位機。與系統(tǒng)終端相匹配的上位機軟件部分是在VS2010平臺上設計開發(fā)的,提供數(shù)據(jù)接收和發(fā)送接口,實現(xiàn)對下位機傳來的數(shù)據(jù)進行功率因素、有功功率、無功功率等等相關(guān)電力數(shù)據(jù)的計算和分析顯示。最后,對論文的研究開發(fā)工作做出了總結(jié),有利于進行下一步的進展需要。
[Abstract]:Electricity is a good and cheap new energy source. Its wide application has promoted the rapid development of a series of new industries, such as electric power industry and electrical appliance manufacturing industry. Play an irrevocable role. With the rapid development of power electronics technology, a large number of power equipment has been invented, especially nonlinear, with impact load into use, which has a huge impact on the public power grid. The power quality can not be guaranteed because of the harmonic disturbance, voltage disturbance and flicker in the power network, which makes the electrical equipment which requires higher power quality can not be used normally or even damaged. Pipeline of the factory cannot function normally, leading to poor quality of products or even interruption of production, resulting in serious economic losses. Therefore, it is urgent to solve the problem of providing high quality electricity. In this paper, a low cost multifunction power data monitoring system based on ARM microcontroller is designed and developed, and the sampling, analyzing and uploading of power data is realized. The transmission mode can be divided into three modes, short distance RS485 / WiFi transmission. The remote GPRS transmission .WiFi transmission realizes the data transmission of the upper and lower computers by Socket socket, and also realizes the remote communication with the acquisition module on the TCP/IP protocol through the Socket socket. The paper consists of three parts: theoretical analysis of power quality monitoring, The design of hardware circuit, hardware programming and software design of upper computer. In the aspect of harmonic processing, fast Fourier transform (FFT) is used to detect harmonics globally. The design of hardware circuit mainly includes STM32F407 microcontroller, high-speed AD sampling module, AC conversion module, RS485 GPRSS-WiFi transmission circuit. The convenience of on-site and remote monitoring is realized. In the programming part, the data collection of the module is realized and the harmonic within 31 times of FFT is analyzed or directly collected and uploaded to the upper computer. The software part of the upper computer which matches the terminal of the system is designed and developed on the VS2010 platform. Provides the data receiving and transmitting interface, realizes the power factor, the active power, the reactive power and so on related electric power data computation and the analysis display to the data transmitted by the lower computer. Finally, has made the summary to the thesis research and development work, It is necessary to facilitate further progress.
【學位授予單位】：揚州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM930

【參考文獻】

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本文編號：1605404