基于ARM的電網(wǎng)質(zhì)量綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研制.pdf

1、本文針對(duì)電能質(zhì)量問(wèn)題,研制了一套供電質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與分析系統(tǒng)。本系統(tǒng)分為電能監(jiān)測(cè)設(shè)備與電能質(zhì)量分析系統(tǒng)兩部分。其中監(jiān)測(cè)儀采集電壓、電流實(shí)時(shí)參數(shù)。并通過(guò)瞬時(shí)無(wú)功功率理論等方法計(jì)算供電系統(tǒng)正常運(yùn)行的功率、諧波含量、三相不平衡度等電能質(zhì)量參數(shù)。最后將電網(wǎng)的數(shù)據(jù)上傳計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行存儲(chǔ)與分析。電能質(zhì)量管理程序依據(jù)電能質(zhì)量統(tǒng)計(jì)與管理的方法建立電能質(zhì)量分析平臺(tái),該平臺(tái)在數(shù)據(jù)庫(kù)的支持下提供數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與分析。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)電能質(zhì)量問(wèn)

2、題與算法研究。分析了目前國(guó)標(biāo)規(guī)定的電網(wǎng)質(zhì)量問(wèn)題與相應(yīng)的計(jì)算方法。分析的現(xiàn)象包括電壓偏差、頻率偏差、電壓暫降、電壓中斷、諧波含量超標(biāo)等。在諧波監(jiān)測(cè)方面,監(jiān)測(cè)儀采用瞬時(shí)無(wú)功功率理論計(jì)算補(bǔ)償電流,保證系統(tǒng)補(bǔ)償?shù)膶?shí)時(shí)性。更加精確的計(jì)算由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用FFT分析。
　　(2)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)儀硬件電路設(shè)計(jì)與調(diào)試。監(jiān)測(cè)儀電路主要分為主控、信號(hào)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與通訊四個(gè)部分。主控單元采用STM32F107芯片,主要考慮到它較強(qiáng)的計(jì)算能力與多種通訊資源。信

3、號(hào)采集分為幅值與頻率的測(cè)量.采樣的同步性依靠鎖相環(huán)倍頻電路實(shí)現(xiàn)。通訊部分包括CAN總線(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)通信與GPRS遠(yuǎn)程組網(wǎng)通訊。
　　(3)監(jiān)測(cè)儀程序設(shè)計(jì)。主要實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)數(shù)據(jù)的采集、處理、存儲(chǔ)與通訊功能。其中使用定時(shí)器計(jì)時(shí)信號(hào)頻率,ADC模塊負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù),DMA模塊快速轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù),UART模塊負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)通訊。計(jì)算量包括基本電量與諧波補(bǔ)償電流。
　　(4)電能質(zhì)量分析與程序?qū)崿F(xiàn)。采用C++Builder軟件編寫(xiě)電能質(zhì)量分析程序。建立電網(wǎng)質(zhì)量S