基于ZYNQ的高性能測控終端裝置的研發(fā)
發(fā)布時間:2021-10-24 12:47
我國各行業(yè)對于電能需求隨著經(jīng)濟的發(fā)展不斷增長,對電能質(zhì)量的關(guān)注也越來越高,同時在電力系統(tǒng)中由于非線性元器件的引入會出現(xiàn)諧波污染,對諧波問題有效監(jiān)測至關(guān)重要,諧波存在穩(wěn)態(tài)諧波和暫態(tài)諧波,對穩(wěn)態(tài)諧波的監(jiān)測也有一定的研究歷史,暫態(tài)諧波監(jiān)測問題尚且除于初級階段,目前已有的電力諧波監(jiān)測問題在供電系統(tǒng)中也存在著一些問題,一方面由于大功率和逆變設備的使用,將會對整個電網(wǎng)造成嚴重的諧波污染,使得電網(wǎng)中電能質(zhì)量受到嚴重的影響。這就涉及到電能質(zhì)量監(jiān)測的問題,在電網(wǎng)中不僅存在著穩(wěn)態(tài)諧波的污染還存在著暫態(tài)諧波的污染,對于穩(wěn)態(tài)的研究已達成共識。而暫態(tài)電能質(zhì)量相關(guān)的研究相對較少,有效的對暫態(tài)電能質(zhì)量和穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量監(jiān)測十分重要,電網(wǎng)中除了諧波還存在著基波,由于基波頻率可能發(fā)生偏移,因此需要對基波頻率進行矯正與測量并完成基本的電量測量。另一方面當輸電線路某一點發(fā)生故障時,會產(chǎn)生向線路兩端傳播的故障行波,這就需要對暫態(tài)行波進行分析,能夠準確地定位故障點。所以對電網(wǎng)中產(chǎn)生的諧波和行波監(jiān)測和分析十分重要。針對以上存在的問題,為了設計一套高性能的測控終端裝置,既能實現(xiàn)基本電量測量、諧波監(jiān)測、又能實現(xiàn)行波故障測距等功能,本文主...
【文章來源】:華東交通大學江西省
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
高性能測控終端功能結(jié)構(gòu)
第二章 高性能測控終端裝置的研究內(nèi)容第二章 高性能測控終端裝置的研究內(nèi)容2.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)與功能2.1.1 總體方案結(jié)構(gòu)的設計圖 2-1 為基于 ZYNQ-7020 芯片的高性能測控終端系統(tǒng)總體設計框圖,ZYNQ 芯片內(nèi)有自帶的 A/D 采集,并且 ZYNQ 芯片也可以實現(xiàn)多種濾波器的設計和信號分析理。
圖 2-3 高性能測控終端硬件結(jié)構(gòu)Figure. 2-3 hardware structure of high performance measurement and control terminal2.1.2 系統(tǒng)總體預期達到的功能本文研究的主要是諧波檢測波分,由于非同步采樣會產(chǎn)生頻譜泄露、柵欄效應,影響測量結(jié)果的準確性,所以把采集后的信號然后進行加窗、FFT 變換處理,在對 FFT 變換之后的數(shù)據(jù)信號進行估值處理模塊的處理分析,最后把計算得出的結(jié)果輸出到 AXI總線上,通過 DMA 傳輸模塊進行傳輸,圖 2-1-3 為基于 ZYNQ-7020 芯片的改進 FFT算法的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的系統(tǒng)總體設計框圖。同時能夠滿足 IEC 61850 協(xié)議測量標準,能夠?qū)崿F(xiàn) 1-50 次諧波的幅值、相位、頻率的測量。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高速多通道變電站遠程終端單元設計[J]. 蔡勇超,全惠敏,吳桂清,孫文. 電源技術(shù). 2015(09)
[2]電能質(zhì)量監(jiān)測裝置校驗信號實現(xiàn)新方法[J]. 陳兵,李群,袁曉冬,楊洪耕,羅珊珊. 電測與儀表. 2014(12)
[3]基于FPGA IP核的FFT實現(xiàn)與改進[J]. 栗旭光,何國經(jīng),劉江濤. 電子科技. 2013(12)
[4]改進加窗插值FFT動態(tài)諧波分析算法及應用[J]. 溫和,滕召勝,王永,曾博,鄭丹. 電工技術(shù)學報. 2012(12)
[5]基于FFT的電網(wǎng)諧波檢測誤差分析與研究[J]. 姜鈺梁,譚智力,董彥敏. 電源技術(shù). 2012(09)
[6]基于FFT算法的電網(wǎng)諧波檢測方法[J]. 周雪峰. 工礦自動化. 2012(03)
[7]基于窗函數(shù)下頻譜泄露的研究[J]. 張斌,孔敏,吳從兵. 信息化縱橫. 2009(11)
[8]非同步采樣信號頻譜插值校正分析法[J]. 陶薇薇,張建秋,陸起涌. 復旦學報(自然科學版). 2008(06)
[9]一種基于非同步采樣的FFT算法(英文)[J]. 胡海兵,祁才君,呂征宇. 中國電機工程學報. 2004(12)
博士論文
[1]暫態(tài)電能質(zhì)量檢測方法的研究與實現(xiàn)[D]. 房國志.哈爾濱理工大學 2013
[2]電能計量在線監(jiān)測與遠程校準系統(tǒng)的研制[D]. 羅志坤.湖南大學 2011
[3]基于FFT和小波變換的電力系統(tǒng)諧波檢測方法研究[D]. 亓學廣.山東科技大學 2007
碩士論文
[1]基于Zynq-7000內(nèi)置XADC的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計[D]. 黃妹.南京郵電大學 2017
[2]基于zynq高性能RTU的開發(fā)與設計[D]. 鐘漢華.華東交通大學 2017
[3]基于ZYNQ的電能質(zhì)量檢測裝置設計與算法實現(xiàn)[D]. 金磊.華東交通大學 2017
[4]FFT和小波變換混合的諧波檢測研究[D]. 王晴晴.安徽理工大學 2016
[5]電能質(zhì)量檢測算法研究與監(jiān)測裝置實現(xiàn)[D]. 劉明.燕山大學 2014
[6]基于FPGA的32點FFT算法的設計與實現(xiàn)[D]. 余雷.西安電子科技大學 2014
[7]基于FPGA的電力諧波信號檢測研究[D]. 王芊岷.成都理工大學 2013
[8]變電站遠程終端單元的設計與實現(xiàn)[D]. 蔡勇超.湖南大學 2013
[9]電力系統(tǒng)諧波檢測全相位頻譜分析研究[D]. 劉晨曦.東北大學 2012
[10]電力系統(tǒng)諧波檢測算法研究與實現(xiàn)[D]. 劉艷利.山東大學 2012
本文編號:3455311
【文章來源】:華東交通大學江西省
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
高性能測控終端功能結(jié)構(gòu)
第二章 高性能測控終端裝置的研究內(nèi)容第二章 高性能測控終端裝置的研究內(nèi)容2.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)與功能2.1.1 總體方案結(jié)構(gòu)的設計圖 2-1 為基于 ZYNQ-7020 芯片的高性能測控終端系統(tǒng)總體設計框圖,ZYNQ 芯片內(nèi)有自帶的 A/D 采集,并且 ZYNQ 芯片也可以實現(xiàn)多種濾波器的設計和信號分析理。
圖 2-3 高性能測控終端硬件結(jié)構(gòu)Figure. 2-3 hardware structure of high performance measurement and control terminal2.1.2 系統(tǒng)總體預期達到的功能本文研究的主要是諧波檢測波分,由于非同步采樣會產(chǎn)生頻譜泄露、柵欄效應,影響測量結(jié)果的準確性,所以把采集后的信號然后進行加窗、FFT 變換處理,在對 FFT 變換之后的數(shù)據(jù)信號進行估值處理模塊的處理分析,最后把計算得出的結(jié)果輸出到 AXI總線上,通過 DMA 傳輸模塊進行傳輸,圖 2-1-3 為基于 ZYNQ-7020 芯片的改進 FFT算法的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的系統(tǒng)總體設計框圖。同時能夠滿足 IEC 61850 協(xié)議測量標準,能夠?qū)崿F(xiàn) 1-50 次諧波的幅值、相位、頻率的測量。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高速多通道變電站遠程終端單元設計[J]. 蔡勇超,全惠敏,吳桂清,孫文. 電源技術(shù). 2015(09)
[2]電能質(zhì)量監(jiān)測裝置校驗信號實現(xiàn)新方法[J]. 陳兵,李群,袁曉冬,楊洪耕,羅珊珊. 電測與儀表. 2014(12)
[3]基于FPGA IP核的FFT實現(xiàn)與改進[J]. 栗旭光,何國經(jīng),劉江濤. 電子科技. 2013(12)
[4]改進加窗插值FFT動態(tài)諧波分析算法及應用[J]. 溫和,滕召勝,王永,曾博,鄭丹. 電工技術(shù)學報. 2012(12)
[5]基于FFT的電網(wǎng)諧波檢測誤差分析與研究[J]. 姜鈺梁,譚智力,董彥敏. 電源技術(shù). 2012(09)
[6]基于FFT算法的電網(wǎng)諧波檢測方法[J]. 周雪峰. 工礦自動化. 2012(03)
[7]基于窗函數(shù)下頻譜泄露的研究[J]. 張斌,孔敏,吳從兵. 信息化縱橫. 2009(11)
[8]非同步采樣信號頻譜插值校正分析法[J]. 陶薇薇,張建秋,陸起涌. 復旦學報(自然科學版). 2008(06)
[9]一種基于非同步采樣的FFT算法(英文)[J]. 胡海兵,祁才君,呂征宇. 中國電機工程學報. 2004(12)
博士論文
[1]暫態(tài)電能質(zhì)量檢測方法的研究與實現(xiàn)[D]. 房國志.哈爾濱理工大學 2013
[2]電能計量在線監(jiān)測與遠程校準系統(tǒng)的研制[D]. 羅志坤.湖南大學 2011
[3]基于FFT和小波變換的電力系統(tǒng)諧波檢測方法研究[D]. 亓學廣.山東科技大學 2007
碩士論文
[1]基于Zynq-7000內(nèi)置XADC的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計[D]. 黃妹.南京郵電大學 2017
[2]基于zynq高性能RTU的開發(fā)與設計[D]. 鐘漢華.華東交通大學 2017
[3]基于ZYNQ的電能質(zhì)量檢測裝置設計與算法實現(xiàn)[D]. 金磊.華東交通大學 2017
[4]FFT和小波變換混合的諧波檢測研究[D]. 王晴晴.安徽理工大學 2016
[5]電能質(zhì)量檢測算法研究與監(jiān)測裝置實現(xiàn)[D]. 劉明.燕山大學 2014
[6]基于FPGA的32點FFT算法的設計與實現(xiàn)[D]. 余雷.西安電子科技大學 2014
[7]基于FPGA的電力諧波信號檢測研究[D]. 王芊岷.成都理工大學 2013
[8]變電站遠程終端單元的設計與實現(xiàn)[D]. 蔡勇超.湖南大學 2013
[9]電力系統(tǒng)諧波檢測全相位頻譜分析研究[D]. 劉晨曦.東北大學 2012
[10]電力系統(tǒng)諧波檢測算法研究與實現(xiàn)[D]. 劉艷利.山東大學 2012
本文編號:3455311
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