新型电能质量监测装置的研究

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1、华北电力大学（保定）硕士学位论文新型电能质量监测装置的研究姓名：赵衡申请学位级别：硕士专业：电力系统及其自动化指导教师：王增平20031222华北电力大学硕士学位论文摘要摘要本文介绍了电能质量的国内外的研究现状和达到的技术水平比较了各种类型的电能质量监测装置的优劣结合了国内外仪表的特点和国内电力行业的实际情况设计研制了一种新型电能质量监测装置本文设计以高性能工业控制芯片MC9S12DP256B为主CPU以TI公司数字信号处理器芯片TMS320F206为从CPU利用多通道采样保持和时分转换电路实现数据的同步采集,主从板间通过双口RAM进行信息交换从

2、而实现测量控制通信等功能本装置能对电能质量的各项指标提供全面准确的测量记录数据并实时显示波形与频谱关键词数字信号处理,电能质量,数据同步采集,数字滤波,谐波ABSTRACTAimingatthedemandofpowerdepartmentandthepracticalapplications,anewsurveillancedevicebasedonDSP(DigitalSignalProcessing)technologyisdeveloped.Theauthorbrieflyanalyzessomeproblemscausedbyusing

3、singlechipmicroprocessorasfrontporchcontrolandproposesthehardwareandsoftwarestructurewhichusesindustriallevelmicro-controllerMC9S12DP256BasmasterCPUTMS320F206asslaveCPUandthuscanperformmeasurementcontrolandcommunication.AhighspeedandhighPrecisiondistributeddataacquisitionandP

4、rocessingsystemisdesignedbasedonDSP.ThesynchronousdatasamplingofthesupervisingsystemisrealizedbymultichannelcollectionretainingandA/Dtransformationcircuit.DatabetweenthemasterandslaveboardscanbetransferredbydualportRAM.Accordingtothespecialcharactersoftheelectricpowersystemth

5、ealgorithmimplementationofdigitalsignalprocessorispresented.Theequipmentcanprovidecomprehensiveandaccuraterecordingdataforqualitystudyofelectricenergy.BesidesitdisplaysrealtimecurveandfrequencyspectrumZhaoHeng(Powersystemanditsautomation)Directedbyprof.WangZengpingKEYWORDS:Di

6、gitalSignalProcessing(DSP)ElectricPowerqualitySynchronousdatasamplingDigitalfilteringHarmonics华北电力大学硕士学位论文第一章绪论1.1研究本课题的背景和意义现代社会中电能是一种最为广泛使用的能源其应用程度成为一个国家发展水平的主要标志之一随着科学技术和国民经济的发展对电能的需求量日益增加同时对电能质量的要求也越来越高从技术上看影响电能质量的因素主要有三方面1.自然现象例如雷击线路2.电力设备及装置的正常使用和自动保护例如倒闸操作3.用户终端的非线性负荷冲

7、击性负荷等近十几年来随着化学工业冶金工业和电气化设备的发展大量的非线性负载如大型电弧炉电力机车整流设备变频装置等非线性用电设备越来越多尤其是静止变流器从低压小容量家用电器到高压大容量的工业用交直流变换装置这些非线性负荷及冲击性负荷使电网的非线性谐波非对称性负序和波动性日趋严重这些对电网的不利影响使电器设备寿命缩短网损增大增加了电网发生谐波谐振的可能性使继电保护装置和自动装置不能正常动作导致仪表指示和电度计量不准以及通讯干扰等一系列重要问题而伴随工业规模的扩大和科技的发展越来越多的性能好效率高但对电源特性变化敏感或对供电系统注入干扰的新设备大量的使

8、用使电能质量问题凸现恶劣的电能质量使电气设备不能够正常使用直接影响到电网的正常运行成为电[1-3]网安全运行的隐患例如雷电波冲击电容器和