基于DSP/BIOS+Linux的電能質(zhì)量檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)與開發(fā)
發(fā)布時(shí)間:2022-01-08 22:54
隨著電力事業(yè)的迅猛發(fā)展以及電力系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大,電能質(zhì)量問題的日益突出。要解決電能質(zhì)量的問題,首要任務(wù)便是建立完善的檢測(cè)和分析系統(tǒng),對(duì)電能質(zhì)量的各相指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)的測(cè)量和分析,從而為進(jìn)一步制定改善電能質(zhì)量的具體措施提供可靠的技術(shù)依據(jù)。本課題的提出正是出于這一目標(biāo),設(shè)計(jì)了一種基于DSP和Linux嵌入式操作系統(tǒng)的電能質(zhì)量在線檢測(cè)裝置。本文針對(duì)課題中的設(shè)計(jì)任務(wù)詳細(xì)陳述了相關(guān)的測(cè)量指標(biāo)及常見的測(cè)量方法。并就其中一項(xiàng)電能質(zhì)量參數(shù)—閃變的測(cè)量方法進(jìn)行了深入分析,因?yàn)檫@是本次設(shè)計(jì)的優(yōu)化方向所在。傳統(tǒng)的IEC閃變檢測(cè)算法有一定的局限和誤差,針對(duì)這些問題,本文從測(cè)量的原理上進(jìn)行了深入的分析。為解決IEC閃變檢測(cè)算法帶來的誤差,本文在原有檢測(cè)方法的基礎(chǔ)上提出了適當(dāng)?shù)膬?yōu)化,并利用Matlab仿真平臺(tái),針對(duì)此優(yōu)化的方法建立了仿真系統(tǒng)。經(jīng)過大量數(shù)據(jù)的仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了優(yōu)化策略的有效性,為該算法在電能質(zhì)量檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)中打下了基礎(chǔ)。本文還根據(jù)相應(yīng)的測(cè)量原理,詳細(xì)地介紹了基于DSP+Linux嵌入式操作系統(tǒng)的雙CPU電能質(zhì)量檢測(cè)儀的軟件設(shè)計(jì)思路。軟件設(shè)計(jì)采用模塊化的設(shè)計(jì)方法,主要實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集分析計(jì)算與...
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:111 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
第一章 緒論
1.1 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本論文主要研究目標(biāo)內(nèi)容
1.3.1 研究目標(biāo)
1.3.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 電能質(zhì)量指標(biāo)及其測(cè)量
2.1 電能質(zhì)量指標(biāo)
2.2 各項(xiàng)指標(biāo)的定義及測(cè)量
2.2.1 電力系統(tǒng)頻率允許偏差
2.2.2 供電電壓允許偏差
2.2.3 公用電網(wǎng)諧波
2.2.4 三相電壓允許不平衡度
2.2.5 電壓波動(dòng)與閃變
2.2.6 暫時(shí)過電壓和瞬時(shí)過電壓
2.3 本章小結(jié)
第三章 閃變算法的研究及改進(jìn)
3.1 閃變的標(biāo)準(zhǔn)
3.1.1 閃變覺察率 F(%)和瞬時(shí)閃變視感度 S(t)
3.1.2 視感度系數(shù) K(f)
3.2 閃變嚴(yán)重度評(píng)估指標(biāo)
3.2.1 短時(shí)閃變嚴(yán)重度
3.2.2 短時(shí)閃變嚴(yán)重度
3.2.3 長(zhǎng)時(shí)間閃變值Plt
3.3 閃變的數(shù)學(xué)模型
3.4 電壓閃變常用的檢測(cè)方法
3.4.1 平方檢測(cè)法
3.4.2 整流檢測(cè)法
3.4.3 有效值檢測(cè)法
3.5 平方檢測(cè)法的優(yōu)化和改進(jìn)
3.6 短時(shí)閃變嚴(yán)重度 PST 計(jì)算方法的研究
3.7 本章小結(jié)
第四章 閃變檢測(cè)模塊的分析與仿真
4.1 IEC 推薦的閃變儀
4.2 IEC 閃變系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
4.2.1 帶通濾波器設(shè)計(jì)
4.2.2 視感度加權(quán)濾波器的設(shè)計(jì)
4.2.3 平均平滑濾波器的設(shè)計(jì)
4.2.4 閃變的統(tǒng)計(jì)
4.3 IEC 閃變儀系統(tǒng)仿真
4.3.1 IEC 閃變儀的模擬化實(shí)現(xiàn)
4.3.2 IEC 閃變儀的數(shù)字化實(shí)現(xiàn)
4.4 本章小結(jié)
第五章 電能質(zhì)量檢測(cè)儀的硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
5.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
5.1.2 Linux 操作系統(tǒng)特點(diǎn)
5.1.3 DSP/BIOS 操作系統(tǒng)特點(diǎn)
5.2 DSP 子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能
5.3 ARM 子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能
5.3.1 控制子系統(tǒng)
5.3.2 HMI 子系統(tǒng)
5.4 硬件邏輯框圖及總體結(jié)構(gòu)
5.5 硬件各功能模塊說明
5.6 各功能模塊實(shí)現(xiàn)方式
5.6.1 交流采集輸入模塊(AD 板)
5.6.2 CPU 模塊(CPU 板)
5.6.3 DO 模塊(DO 板)
5.6.4 電源模塊(POWER 板)
5.6.5 BUS 板
5.6.6 按鍵板
5.6.7 LCD
5.7 本章小結(jié)
第六章 電能質(zhì)量檢測(cè)儀的軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
6.1 DSP 子系統(tǒng)各模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)說明
6.1.1 DSP 子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫詳細(xì)設(shè)計(jì)
6.1.2 測(cè)頻任務(wù)
6.1.3 采樣任務(wù)
6.1.4 瞬態(tài)計(jì)算及分析
6.1.5 基本量計(jì)算任務(wù)
6.1.6 對(duì)時(shí)任務(wù)
6.2 控制子系統(tǒng)各模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)說明
6.2.1 控制子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫
6.2.2 越限分析及 DI 掃描任務(wù)
6.2.3 故障錄波任務(wù)
6.2.4 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)任務(wù)
6.2.5 通訊任務(wù)
6.3 本章小結(jié)
第七章 電能質(zhì)量檢測(cè)儀的測(cè)試及分析
7.1 電壓測(cè)試
7.2 電流
7.3 功率測(cè)試
7.4 頻率測(cè)試
7.5 諧波、間諧波測(cè)試
7.5.1 各相諧波測(cè)試
7.5.2 各相間諧波測(cè)試
7.6 閃變測(cè)試
7.7 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于IEC閃變儀測(cè)試系統(tǒng)的仿真研究[J]. 劉大貴,王維慶,王海云. 自動(dòng)化儀表. 2011(04)
[2]基于DSP+ARM的便攜式電能質(zhì)量分析儀設(shè)計(jì)[J]. 駱曉明,楊拴科,金印彬. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2010(05)
[3]基于嵌入式Linux和DSP的在線電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J]. 王金武,全惠敏,戴瑜興,廣建設(shè). 儀表技術(shù)與傳感器. 2010(02)
[4]虛擬閃變儀的設(shè)計(jì)[J]. 李士慶,劉正義. 硅谷. 2009(18)
[5]基于小波變換提高短時(shí)閃變嚴(yán)重度計(jì)算精度的方法[J]. 張銳,高輝,徐殿國,徐金鳳. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2009(09)
[6]基于LabWindows/CVI的電壓閃變測(cè)量研究[J]. 姚國珍. 山西電子技術(shù). 2009(04)
[7]基于Matlab的電力系統(tǒng)諧波分析[J]. 張玉華. 電力學(xué)報(bào). 2009(03)
[8]基于MATLAB的數(shù)字式IEC閃變儀分析研究[J]. 吳煒,陳勁操. 電測(cè)與儀表. 2009(04)
[9]電壓波動(dòng)與閃變實(shí)時(shí)檢測(cè)的數(shù)字化實(shí)現(xiàn)及仿真[J]. 劉承員,劉桂英,粟時(shí)平. 南方電網(wǎng)技術(shù). 2009(02)
[10]網(wǎng)絡(luò)化電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)與分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 翁國慶,張有兵. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2008(15)
博士論文
[1]電能質(zhì)量擾動(dòng)相關(guān)問題研究[D]. 張明.華中科技大學(xué) 2010
碩士論文
[1]基于DSP的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀設(shè)計(jì)與開發(fā)[D]. 廣建設(shè).湖南大學(xué) 2010
[2]基于DSP的電壓閃變儀研究[D]. 肖俊波.南京理工大學(xué) 2009
[3]基于ARM-Linux嵌入式電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀的研究與設(shè)計(jì)[D]. 杜景琦.東北電力大學(xué) 2008
[4]閃變測(cè)量方法的實(shí)現(xiàn)及其實(shí)驗(yàn)研究[D]. 閆軍.華北電力大學(xué)(河北) 2007
[5]基于DSP和CDMA技術(shù)的遠(yuǎn)程電能質(zhì)量測(cè)量終端的設(shè)計(jì)[D]. 王俊鵬.浙江大學(xué) 2007
[6]電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)與評(píng)估系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 李連結(jié).湖南大學(xué) 2007
[7]基于ARM+Linux的高性能電能質(zhì)量分析儀[D]. 徐鵬煜.華北電力大學(xué)(北京) 2006
[8]基于DSP的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 鄧少軍.東北大學(xué) 2006
[9]基于ARM的嵌入式Linux操作系統(tǒng)移植[D]. 范艷開.西北工業(yè)大學(xué) 2005
[10]基于DSP的高性能電能質(zhì)量分析儀數(shù)據(jù)接口的研制[D]. 何東.華北電力大學(xué)(北京) 2005
本文編號(hào):3577433
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:111 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
第一章 緒論
1.1 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本論文主要研究目標(biāo)內(nèi)容
1.3.1 研究目標(biāo)
1.3.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 電能質(zhì)量指標(biāo)及其測(cè)量
2.1 電能質(zhì)量指標(biāo)
2.2 各項(xiàng)指標(biāo)的定義及測(cè)量
2.2.1 電力系統(tǒng)頻率允許偏差
2.2.2 供電電壓允許偏差
2.2.3 公用電網(wǎng)諧波
2.2.4 三相電壓允許不平衡度
2.2.5 電壓波動(dòng)與閃變
2.2.6 暫時(shí)過電壓和瞬時(shí)過電壓
2.3 本章小結(jié)
第三章 閃變算法的研究及改進(jìn)
3.1 閃變的標(biāo)準(zhǔn)
3.1.1 閃變覺察率 F(%)和瞬時(shí)閃變視感度 S(t)
3.1.2 視感度系數(shù) K(f)
3.2 閃變嚴(yán)重度評(píng)估指標(biāo)
3.2.1 短時(shí)閃變嚴(yán)重度
3.2.2 短時(shí)閃變嚴(yán)重度
3.2.3 長(zhǎng)時(shí)間閃變值Plt
3.3 閃變的數(shù)學(xué)模型
3.4 電壓閃變常用的檢測(cè)方法
3.4.1 平方檢測(cè)法
3.4.2 整流檢測(cè)法
3.4.3 有效值檢測(cè)法
3.5 平方檢測(cè)法的優(yōu)化和改進(jìn)
3.6 短時(shí)閃變嚴(yán)重度 PST 計(jì)算方法的研究
3.7 本章小結(jié)
第四章 閃變檢測(cè)模塊的分析與仿真
4.1 IEC 推薦的閃變儀
4.2 IEC 閃變系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
4.2.1 帶通濾波器設(shè)計(jì)
4.2.2 視感度加權(quán)濾波器的設(shè)計(jì)
4.2.3 平均平滑濾波器的設(shè)計(jì)
4.2.4 閃變的統(tǒng)計(jì)
4.3 IEC 閃變儀系統(tǒng)仿真
4.3.1 IEC 閃變儀的模擬化實(shí)現(xiàn)
4.3.2 IEC 閃變儀的數(shù)字化實(shí)現(xiàn)
4.4 本章小結(jié)
第五章 電能質(zhì)量檢測(cè)儀的硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
5.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
5.1.2 Linux 操作系統(tǒng)特點(diǎn)
5.1.3 DSP/BIOS 操作系統(tǒng)特點(diǎn)
5.2 DSP 子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能
5.3 ARM 子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能
5.3.1 控制子系統(tǒng)
5.3.2 HMI 子系統(tǒng)
5.4 硬件邏輯框圖及總體結(jié)構(gòu)
5.5 硬件各功能模塊說明
5.6 各功能模塊實(shí)現(xiàn)方式
5.6.1 交流采集輸入模塊(AD 板)
5.6.2 CPU 模塊(CPU 板)
5.6.3 DO 模塊(DO 板)
5.6.4 電源模塊(POWER 板)
5.6.5 BUS 板
5.6.6 按鍵板
5.6.7 LCD
5.7 本章小結(jié)
第六章 電能質(zhì)量檢測(cè)儀的軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
6.1 DSP 子系統(tǒng)各模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)說明
6.1.1 DSP 子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫詳細(xì)設(shè)計(jì)
6.1.2 測(cè)頻任務(wù)
6.1.3 采樣任務(wù)
6.1.4 瞬態(tài)計(jì)算及分析
6.1.5 基本量計(jì)算任務(wù)
6.1.6 對(duì)時(shí)任務(wù)
6.2 控制子系統(tǒng)各模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)說明
6.2.1 控制子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫
6.2.2 越限分析及 DI 掃描任務(wù)
6.2.3 故障錄波任務(wù)
6.2.4 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)任務(wù)
6.2.5 通訊任務(wù)
6.3 本章小結(jié)
第七章 電能質(zhì)量檢測(cè)儀的測(cè)試及分析
7.1 電壓測(cè)試
7.2 電流
7.3 功率測(cè)試
7.4 頻率測(cè)試
7.5 諧波、間諧波測(cè)試
7.5.1 各相諧波測(cè)試
7.5.2 各相間諧波測(cè)試
7.6 閃變測(cè)試
7.7 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于IEC閃變儀測(cè)試系統(tǒng)的仿真研究[J]. 劉大貴,王維慶,王海云. 自動(dòng)化儀表. 2011(04)
[2]基于DSP+ARM的便攜式電能質(zhì)量分析儀設(shè)計(jì)[J]. 駱曉明,楊拴科,金印彬. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2010(05)
[3]基于嵌入式Linux和DSP的在線電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J]. 王金武,全惠敏,戴瑜興,廣建設(shè). 儀表技術(shù)與傳感器. 2010(02)
[4]虛擬閃變儀的設(shè)計(jì)[J]. 李士慶,劉正義. 硅谷. 2009(18)
[5]基于小波變換提高短時(shí)閃變嚴(yán)重度計(jì)算精度的方法[J]. 張銳,高輝,徐殿國,徐金鳳. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2009(09)
[6]基于LabWindows/CVI的電壓閃變測(cè)量研究[J]. 姚國珍. 山西電子技術(shù). 2009(04)
[7]基于Matlab的電力系統(tǒng)諧波分析[J]. 張玉華. 電力學(xué)報(bào). 2009(03)
[8]基于MATLAB的數(shù)字式IEC閃變儀分析研究[J]. 吳煒,陳勁操. 電測(cè)與儀表. 2009(04)
[9]電壓波動(dòng)與閃變實(shí)時(shí)檢測(cè)的數(shù)字化實(shí)現(xiàn)及仿真[J]. 劉承員,劉桂英,粟時(shí)平. 南方電網(wǎng)技術(shù). 2009(02)
[10]網(wǎng)絡(luò)化電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)與分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 翁國慶,張有兵. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2008(15)
博士論文
[1]電能質(zhì)量擾動(dòng)相關(guān)問題研究[D]. 張明.華中科技大學(xué) 2010
碩士論文
[1]基于DSP的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀設(shè)計(jì)與開發(fā)[D]. 廣建設(shè).湖南大學(xué) 2010
[2]基于DSP的電壓閃變儀研究[D]. 肖俊波.南京理工大學(xué) 2009
[3]基于ARM-Linux嵌入式電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀的研究與設(shè)計(jì)[D]. 杜景琦.東北電力大學(xué) 2008
[4]閃變測(cè)量方法的實(shí)現(xiàn)及其實(shí)驗(yàn)研究[D]. 閆軍.華北電力大學(xué)(河北) 2007
[5]基于DSP和CDMA技術(shù)的遠(yuǎn)程電能質(zhì)量測(cè)量終端的設(shè)計(jì)[D]. 王俊鵬.浙江大學(xué) 2007
[6]電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)與評(píng)估系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 李連結(jié).湖南大學(xué) 2007
[7]基于ARM+Linux的高性能電能質(zhì)量分析儀[D]. 徐鵬煜.華北電力大學(xué)(北京) 2006
[8]基于DSP的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 鄧少軍.東北大學(xué) 2006
[9]基于ARM的嵌入式Linux操作系統(tǒng)移植[D]. 范艷開.西北工業(yè)大學(xué) 2005
[10]基于DSP的高性能電能質(zhì)量分析儀數(shù)據(jù)接口的研制[D]. 何東.華北電力大學(xué)(北京) 2005
本文編號(hào):3577433
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianlilw/3577433.html
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