本文關鍵詞： 電壓質量 快速傅立葉變換 MQX 電壓監(jiān)測裝置　出處：《東南大學》2014年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：電壓質量關系到電網(wǎng)的穩(wěn)定運行以及電力系統(tǒng)的安全,對人們的生活水平也有很大的影響。因此,實時監(jiān)測電壓質量具有很重要的意義,有助于了解電網(wǎng)電壓質量的整體水平和現(xiàn)在所存在的問題,對電能質量現(xiàn)存的問題及時進行檢修,避免由于電壓質量問題而造成的損失。本文介紹了設計電壓監(jiān)測裝置的意義以及國內外研究現(xiàn)狀,并且分析了各種諧波分析方法,對電壓監(jiān)測算法進行深入的研究,詳細介紹了FFT (Fast Fourier Transform,快速傅立葉變換)算法,并且闡述了電壓監(jiān)測裝置的性能指標。首先,本文通過對當今流行的ERTOS (Embedded Real-Time Operating System,嵌入式實時操作系統(tǒng))的比較,說明了選擇MQX (Message Queue eXecutive,消息隊列執(zhí)行)嵌入式操作系統(tǒng)的原因。研究了MQX的微內核結構以及其管理功能；對MQX的FIFO (First In First Out,先入先出)任務、RR (Round Robin,時間片輪轉)任務以及指定任務隊列等調度策略進行分析；具體分析了MQX的軟件框架結構以及其代碼結構。其次,本文基于MQX嵌入式實時操作系統(tǒng),實現(xiàn)基本電壓監(jiān)測裝置的硬件電路設計以及其軟件電路設計。在硬件上,通過對AD模塊電路設計、Flexbus外擴接口電路、SPI Flash電路、UART通信電路和復位電路等幾個功能模塊的設計滿足了硬件的總體設計需求。在軟件上,通過對數(shù)據(jù)采樣計算模塊、數(shù)據(jù)統(tǒng)計及存儲模塊、GPRS通訊模塊、以太網(wǎng)通訊模塊以及USB設備管理模塊等幾個功能模塊的設計滿足軟件的總體設計需求。最后,本文使用電壓監(jiān)測裝置的以太網(wǎng)調試工具對本裝置的功能進行測試和分析,結果證明本裝置能夠記錄長達兩個月的電壓歷史數(shù)據(jù)和電壓統(tǒng)計數(shù)據(jù),為分析電壓質量提供充分的基礎支持。
[Abstract]:Voltage quality is related to the stable operation of power network and the safety of power system, and also has a great impact on people's living standard. Therefore, it is very important to monitor voltage quality in real time. It is helpful to understand the overall level of the voltage quality of the power network and the existing problems, and to repair the existing problems of the power quality in a timely manner. To avoid the loss caused by voltage quality problems, this paper introduces the significance of the design of voltage monitoring device and the research status at home and abroad, and analyzes various harmonic analysis methods, and makes a deep research on voltage monitoring algorithm. This paper introduces the FFT Fast Fourier transform algorithm in detail, and describes the performance index of the voltage monitoring device. Firstly, this paper compares the popular ERTOS embedded Real-Time Operating system (embedded real-time operating system). The reason of choosing MQX message Queue secure (message queue execution) embedded operating system is explained. The microkernel structure of MQX and its management function are studied. This paper analyzes the scheduling policies of FIFO first in First Outout (first in, first out) task of MQX (RR, Round Robin, time slice rotation) task and specified task queue. The software framework and code structure of MQX are analyzed in detail. Based on the MQX embedded real-time operating system, this paper realizes the hardware circuit design and software circuit design of the basic voltage monitoring device. The design of several functional modules, such as Flash communication circuit, reset circuit and so on, meets the overall design requirements of hardware. In software, the data sampling calculation module is used. The design of several functional modules, such as data statistics and storage module, Ethernet communication module and USB device management module, can meet the overall design requirements of the software. In this paper, the functions of the device are tested and analyzed by using the Ethernet debugging tool of the voltage monitoring device. The results show that the device can record the voltage history data and the voltage statistics data for up to two months. Provide sufficient basic support for voltage quality analysis.
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM711

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