低壓電網(wǎng)在線監(jiān)測終端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-01-05 12:29
工業(yè)技術(shù)的高速發(fā)展及科技水平的不斷提高,促進(jìn)了電力用戶用電負(fù)荷的持續(xù)增長和用電設(shè)備多樣性,使得電力部門更加注重用電安全性及供電可靠性。電力系統(tǒng)的安全性和可靠性受低壓電網(wǎng)直接影響,如何實(shí)現(xiàn)低壓電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行成為電力部門關(guān)注的重點(diǎn)。本文基于低壓電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測的實(shí)際需求,針對科研項(xiàng)目低壓電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行了低壓電網(wǎng)在線監(jiān)測終端研究設(shè)計(jì),研制了一套實(shí)時(shí)監(jiān)測終端設(shè)備,重點(diǎn)對設(shè)備進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)和軟件程序編寫。該實(shí)時(shí)監(jiān)測終端設(shè)備作為低壓電網(wǎng)在線監(jiān)測終端的一個(gè)組成部分,布置于在配電房中,主要實(shí)現(xiàn)低壓電網(wǎng)用戶側(cè)配電系統(tǒng)多種參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測與傳輸,包括三相電壓、電流等。實(shí)時(shí)監(jiān)測終端設(shè)備采用以Cortex-M3為內(nèi)核的STM32F103VCT6增強(qiáng)型32位芯片,利用STM32自帶的ADC對輸入信號進(jìn)行多通道同步模數(shù)轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)待測信號的采集處理;采集單元與主控單元間通過RS-485總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,自定義編寫通訊協(xié)議,并配備10寸顯示觸摸屏進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示。在研制實(shí)時(shí)監(jiān)測終端設(shè)備的過程中,按照用戶需求,同時(shí)研發(fā)了一套用戶側(cè)預(yù)檢設(shè)備,并針對預(yù)檢設(shè)備進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)及軟件程序編寫。該用戶側(cè)預(yù)檢設(shè)備主要應(yīng)用于新建或改造過...
【文章來源】:西安工程大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外發(fā)展概況
1.3 論文主要結(jié)構(gòu)安排
2 低壓電網(wǎng)在線監(jiān)測終端總體設(shè)計(jì)
2.1 終端需求分析
2.2 終端總體設(shè)計(jì)方案
2.3 主控制器的選擇
2.4 信號采樣處理
2.5 終端通信方式
2.6 本章小結(jié)
3 低壓電網(wǎng)在線監(jiān)測終端硬件設(shè)計(jì)
3.1 用戶側(cè)預(yù)檢設(shè)備硬件設(shè)計(jì)
3.1.1 預(yù)檢設(shè)備整體設(shè)計(jì)方案
3.1.2 預(yù)檢核心控制器外圍電路
3.1.3 預(yù)檢電源模塊電路
3.1.4 繼電器驅(qū)動(dòng)電路
3.1.5 預(yù)檢調(diào)理電路
3.1.6 RS-232 接口電路
3.2 實(shí)時(shí)監(jiān)測終端設(shè)備硬件設(shè)計(jì)
3.2.1 實(shí)時(shí)監(jiān)測終端設(shè)備整體設(shè)計(jì)方案
3.2.2 實(shí)時(shí)監(jiān)測電源模塊
3.2.3 電壓電流采樣調(diào)理電路
3.2.4 漏電流采樣調(diào)理電路
3.2.5 RS-485 接口電路
3.2.6 撥碼開關(guān)電路
3.3 終端硬件電路設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
3.4 本章小結(jié)
4 低壓電網(wǎng)在線監(jiān)測終端軟件設(shè)計(jì)
4.1 軟件程序設(shè)計(jì)原則
4.2 軟件開發(fā)環(huán)境
4.2.1 主控制器軟件開發(fā)環(huán)境
4.2.2 人機(jī)界面開發(fā)環(huán)境
4.3 用戶側(cè)預(yù)檢設(shè)備軟件設(shè)計(jì)
4.3.1 預(yù)檢主程序設(shè)計(jì)
4.3.2 預(yù)檢通道選擇程序設(shè)計(jì)
4.3.3 預(yù)檢信號采樣處理程序設(shè)計(jì)
4.3.4 預(yù)檢數(shù)據(jù)通信程序設(shè)計(jì)
4.4 實(shí)時(shí)監(jiān)測終端設(shè)備軟件設(shè)計(jì)
4.4.1 實(shí)時(shí)監(jiān)測主程序設(shè)計(jì)
4.4.2 實(shí)時(shí)監(jiān)測信號采樣處理程序設(shè)計(jì)
4.4.3 實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)通信程序設(shè)計(jì)
4.5 終端人機(jī)界面設(shè)計(jì)
4.6 軟件設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
4.7 本章小結(jié)
5 系統(tǒng)測試
5.1 低壓電網(wǎng)在線監(jiān)測終端硬件測試
5.1.1 電氣性能測試
5.1.2 電源測試
5.2 低壓電網(wǎng)在線監(jiān)測終端功能測試
5.2.1 Keil軟件調(diào)試下載說明
5.2.2 顯示屏串口通訊測試
5.2.3 預(yù)檢功能測試
5.2.4 實(shí)時(shí)監(jiān)測功能測試
5.3 系統(tǒng)測量誤差分析
5.4 終端實(shí)際應(yīng)用平臺(tái)
5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文清單
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種電能質(zhì)量在線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J]. 龍秋鳳,林呈輝,徐玉韜,范強(qiáng),張歷,陳敦輝,代奇跡. 現(xiàn)代建筑電氣. 2018(12)
[2]電能質(zhì)量在線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 陳晴. 內(nèi)江科技. 2018(12)
[3]基于STM32的智慧海綿城市數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 馮永慧,劉路,鄭雙華,張瑞豪. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2018(11)
[4]漏電斷路器在路燈低壓配電系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 周剛. 山東工業(yè)技術(shù). 2018(24)
[5]基于智能電網(wǎng)的電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)研究[J]. 史建平. 電氣應(yīng)用. 2018(14)
[6]基于ZigBee技術(shù)的遠(yuǎn)程電力抄表數(shù)據(jù)采集器設(shè)計(jì)[J]. 王欣. 電子技術(shù)與軟件工程. 2018(08)
[7]在線監(jiān)測技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用[J]. 徐翠萍. 自動(dòng)化應(yīng)用. 2017(12)
[8]輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用[J]. 羅昳昀,黃斌. 中國高新區(qū). 2017(22)
[9]電網(wǎng)計(jì)量裝置在線監(jiān)測技術(shù)及電能計(jì)量遙測系統(tǒng)分析[J]. 羅鳳. 電子測試. 2017(19)
[10]變電站在線監(jiān)測數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程并行傳輸?shù)耐ㄐ拍P蚚J]. 呂澤承,樊宇璐,覃劍,陶松梅,蒙國斌. 電工材料. 2017(02)
碩士論文
[1]基于FPGA的多路信號源研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉琪.西安工程大學(xué) 2018
[2]基于DSP的電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置設(shè)計(jì)[D]. 陳亮.中國礦業(yè)大學(xué) 2017
[3]某高層住宅小區(qū)電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 楊士鑫.華北電力大學(xué) 2017
[4]電能質(zhì)量全指標(biāo)監(jiān)測系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D]. 唐濤.安徽大學(xué) 2017
[5]配電網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)采集單元設(shè)計(jì)與研究[D]. 劉玉春.華北電力大學(xué) 2017
[6]基于ARM Cortex-M4的智能采集終端研究設(shè)計(jì)[D]. 杜珂.山東大學(xué) 2016
[7]低壓電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測相關(guān)技術(shù)研究[D]. 張小龍.山東大學(xué) 2016
[8]某住宅社區(qū)建筑電氣與智能化系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 秦劍.江蘇大學(xué) 2016
[9]多功能三相電能質(zhì)量監(jiān)測儀的研究與設(shè)計(jì)[D]. 李國鋒.湖南大學(xué) 2016
[10]基于DSP+ARM的電能質(zhì)量分析儀的研究與設(shè)計(jì)[D]. 于軍.東華大學(xué) 2016
本文編號:2958665
【文章來源】:西安工程大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外發(fā)展概況
1.3 論文主要結(jié)構(gòu)安排
2 低壓電網(wǎng)在線監(jiān)測終端總體設(shè)計(jì)
2.1 終端需求分析
2.2 終端總體設(shè)計(jì)方案
2.3 主控制器的選擇
2.4 信號采樣處理
2.5 終端通信方式
2.6 本章小結(jié)
3 低壓電網(wǎng)在線監(jiān)測終端硬件設(shè)計(jì)
3.1 用戶側(cè)預(yù)檢設(shè)備硬件設(shè)計(jì)
3.1.1 預(yù)檢設(shè)備整體設(shè)計(jì)方案
3.1.2 預(yù)檢核心控制器外圍電路
3.1.3 預(yù)檢電源模塊電路
3.1.4 繼電器驅(qū)動(dòng)電路
3.1.5 預(yù)檢調(diào)理電路
3.1.6 RS-232 接口電路
3.2 實(shí)時(shí)監(jiān)測終端設(shè)備硬件設(shè)計(jì)
3.2.1 實(shí)時(shí)監(jiān)測終端設(shè)備整體設(shè)計(jì)方案
3.2.2 實(shí)時(shí)監(jiān)測電源模塊
3.2.3 電壓電流采樣調(diào)理電路
3.2.4 漏電流采樣調(diào)理電路
3.2.5 RS-485 接口電路
3.2.6 撥碼開關(guān)電路
3.3 終端硬件電路設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
3.4 本章小結(jié)
4 低壓電網(wǎng)在線監(jiān)測終端軟件設(shè)計(jì)
4.1 軟件程序設(shè)計(jì)原則
4.2 軟件開發(fā)環(huán)境
4.2.1 主控制器軟件開發(fā)環(huán)境
4.2.2 人機(jī)界面開發(fā)環(huán)境
4.3 用戶側(cè)預(yù)檢設(shè)備軟件設(shè)計(jì)
4.3.1 預(yù)檢主程序設(shè)計(jì)
4.3.2 預(yù)檢通道選擇程序設(shè)計(jì)
4.3.3 預(yù)檢信號采樣處理程序設(shè)計(jì)
4.3.4 預(yù)檢數(shù)據(jù)通信程序設(shè)計(jì)
4.4 實(shí)時(shí)監(jiān)測終端設(shè)備軟件設(shè)計(jì)
4.4.1 實(shí)時(shí)監(jiān)測主程序設(shè)計(jì)
4.4.2 實(shí)時(shí)監(jiān)測信號采樣處理程序設(shè)計(jì)
4.4.3 實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)通信程序設(shè)計(jì)
4.5 終端人機(jī)界面設(shè)計(jì)
4.6 軟件設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
4.7 本章小結(jié)
5 系統(tǒng)測試
5.1 低壓電網(wǎng)在線監(jiān)測終端硬件測試
5.1.1 電氣性能測試
5.1.2 電源測試
5.2 低壓電網(wǎng)在線監(jiān)測終端功能測試
5.2.1 Keil軟件調(diào)試下載說明
5.2.2 顯示屏串口通訊測試
5.2.3 預(yù)檢功能測試
5.2.4 實(shí)時(shí)監(jiān)測功能測試
5.3 系統(tǒng)測量誤差分析
5.4 終端實(shí)際應(yīng)用平臺(tái)
5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文清單
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種電能質(zhì)量在線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J]. 龍秋鳳,林呈輝,徐玉韜,范強(qiáng),張歷,陳敦輝,代奇跡. 現(xiàn)代建筑電氣. 2018(12)
[2]電能質(zhì)量在線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 陳晴. 內(nèi)江科技. 2018(12)
[3]基于STM32的智慧海綿城市數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 馮永慧,劉路,鄭雙華,張瑞豪. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2018(11)
[4]漏電斷路器在路燈低壓配電系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 周剛. 山東工業(yè)技術(shù). 2018(24)
[5]基于智能電網(wǎng)的電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)研究[J]. 史建平. 電氣應(yīng)用. 2018(14)
[6]基于ZigBee技術(shù)的遠(yuǎn)程電力抄表數(shù)據(jù)采集器設(shè)計(jì)[J]. 王欣. 電子技術(shù)與軟件工程. 2018(08)
[7]在線監(jiān)測技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用[J]. 徐翠萍. 自動(dòng)化應(yīng)用. 2017(12)
[8]輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用[J]. 羅昳昀,黃斌. 中國高新區(qū). 2017(22)
[9]電網(wǎng)計(jì)量裝置在線監(jiān)測技術(shù)及電能計(jì)量遙測系統(tǒng)分析[J]. 羅鳳. 電子測試. 2017(19)
[10]變電站在線監(jiān)測數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程并行傳輸?shù)耐ㄐ拍P蚚J]. 呂澤承,樊宇璐,覃劍,陶松梅,蒙國斌. 電工材料. 2017(02)
碩士論文
[1]基于FPGA的多路信號源研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉琪.西安工程大學(xué) 2018
[2]基于DSP的電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置設(shè)計(jì)[D]. 陳亮.中國礦業(yè)大學(xué) 2017
[3]某高層住宅小區(qū)電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 楊士鑫.華北電力大學(xué) 2017
[4]電能質(zhì)量全指標(biāo)監(jiān)測系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D]. 唐濤.安徽大學(xué) 2017
[5]配電網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)采集單元設(shè)計(jì)與研究[D]. 劉玉春.華北電力大學(xué) 2017
[6]基于ARM Cortex-M4的智能采集終端研究設(shè)計(jì)[D]. 杜珂.山東大學(xué) 2016
[7]低壓電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測相關(guān)技術(shù)研究[D]. 張小龍.山東大學(xué) 2016
[8]某住宅社區(qū)建筑電氣與智能化系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 秦劍.江蘇大學(xué) 2016
[9]多功能三相電能質(zhì)量監(jiān)測儀的研究與設(shè)計(jì)[D]. 李國鋒.湖南大學(xué) 2016
[10]基于DSP+ARM的電能質(zhì)量分析儀的研究與設(shè)計(jì)[D]. 于軍.東華大學(xué) 2016
本文編號:2958665
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