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电能质量在线监测系统的研究

作　者: 王增平
导　师: 律方成；赵桂廷
学　校: 华北电力大学（河北）
专　业: 电气工程
关键词: 电能质量 FFT 小波算法 MODBUS规约
分类号: TM933.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 294次
引　用: 4次
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内容摘要

随着国民经济的发展,电力用户对电能质量的要求不断地提高。由于电网谐波含量的增加,将导致电气设备寿命缩短,电网网损增大,系统发生谐波谐振的可能性增加等一系列问题,有必要对电能质量进行在线检测。基于以上原因,本文开发了一套新型的电能质量监测装置,完成以上相应功能。算法的设计中,比较分析了FFT算法和小波算法的优缺点,采用了FFT和小波分析相结合的算法,数据采集和处理中采用高性能A/D转换器,为了进一步保证数据采集的实时性,采用高速DSP芯片实现了相关算法的计算,系统通讯采用80C196芯片,通讯协议采用标准MODBUS规约,实际应用表明本系统的有效性。

全文目录

中文摘要  4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-13
  1.1 论文选题的背景及意义  7-8
  1.2 电能质量概念  8-9
  1.3 电能质量的现象的定义  9-10
  1.4 电能质量在线监控系统的应用和发展趋势  10-11
  1.5 本论文的主要研究内容  11-13
第二章电能质量在线监下位机系统设计  13-22
  2.1 监测系统的总体结构  13
  2.2 采集系统的硬件设计  13-20
    2.2.1 DSP 芯片的选择及介绍  13-15
    2.2.2 外部存储器扩展  15-16
    2.2.3 模数转换电路的设计  16-18
    2.2.4 复位及监控电路的设计  18-19
    2.2.5 中断电路的设计  19-20
    2.2.6 通信接口电路设计  20
  2.3 采集系统的抗干扰措施  20-22
第三章下位机软件设计  22-33
  3.1 软件的开发环境及总体结构  22-23
  3.2 电能质量监测的算法研究  23-28
    3.2.1 离散傅里叶变换  24-25
    3.2.2 小波变换  25-27
    3.2.3 小波分析与傅氏分析的比较  27-28
  3.3 主要软件的功能实现  28-33
    3.3.1 A/D 数据采集程序  30-31
    3.3.2 80C196 单片机程序的编写  31-33
第四章系统的通讯方式设计  33-42
  4.1 MODBUS 协议简介  33-34
    4.1.1 在 Modbus 网络上转输  33-34
    4.1.2 在其它类型网络上转输  34
  4.2 两种传输方式  34-36
    4.2.1 ASCII 模式  35
    4.2.2 RTU 模式  35-36
  4.3 MODBUS 消息帧  36-39
    4.3.1 ASCII 帧  36
    4.3.2 RTU 帧  36-37
    4.3.3 地址域  37
    4.3.4 如何处理功能域  37
    4.3.5 数据域  37-38
    4.3.6 错误检测域  38
    4.3.7 字符的连续传输  38-39
  4.4 错误检测方法  39-42
    4.4.1 奇偶校验  39
    4.4.2 LRC 检测  39-40
    4.4.3 CRC 检测  40-42
第五章电能质量监控系统上位机软件设计  42-48
  5.1 系统软件的环境及结构  42
  5.2 系统软件的特点  42-44
  5.3 系统软件的设计  44-45
  5.4 系统软件的功能实现  45-46
  5.5 现场应用  46-48
第六章结论及展望  48-49
参考文献  49-51
致谢  51-52
在学期间发表的学术论文和参加科研情况  52

电能质量在线监测系统的研究

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