基于arm的电能质量监测系统的研究与设计

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1、工程硕士学位论文基于ARM的电能质量监测系统的研究与设计孙海波哈尔滨理工大学2017年3月国内图书分类号：TP216工程硕士学位论文基于ARM的电能质量监测系统的研究与设计硕士研究生：孙海波导师：张锐申请学位级别：工程硕士学科、专业：控制工程所在单位：自动化学院答辩日期：2017年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TP216DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringResearchandDesignofPowerQualityMonitoringSystemBase

2、donARMCandidate：SunHaiboSupervisor：ZhangRuiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：ControlEngineeringDateofOralExamination：March,2017University：HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学硕±学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕壬学位论文《基于ａｒｍ的电能质量监測系统的研究与设计》，是本人在导师指导下，在哈

3、尔滨理工大学攻读硕±。学位期间独立进行研究工作所取得的成果据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个。人和集体，均在文中Ｗ明确方式注明。本声明的法律结果将由本人承担。／：Ｚ作者签名：邊鴻日期Ｉ年；月Ｍ日？哈尔滨理工大学硕±学位论文使用授权书《基于Ａ民Ｍ的电能质量监测系统的研究与设计》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕±学位期间在导师指导下完成的硕±学位论文。本论文的研究成工大学所有不得ＵＪＩ其它单位的名义发表果归哈尔滨理，本论文的研究内容。本人完全了解哈尔

4、滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保。留并向有关部口提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅本人授权哈尔滨理工大学可、缩印或其他复制手段保存论文，可＾公布论文１＾＾采用影印的全部或部分内容。本学位论文属于保密□，在年解密后适用授权书。不保密口。（请在１＾１上相应方框内打々。／：曰期：＞月；作者签名妳請韻采＾／日导师签名：曰期：月引曰哈尔滨理工大学工学硕士学位论文基于ARM的电能质量监测系统的研究与设计摘要电力系统中，大量电力电子装置及非线性负载投入使用，产生了电压扰动、电压波形畸变、

5、闪变等电能质量问题。严重危及电网的稳定运行，同时对用户造成了严重影响。为此，本文设计了一种基于ARM+Linux的电能质量监测仪，实现了对电能质量的在线监测，为有效地改善、治理电能质量问题提供真实的数据。本文详细分析了国内外电能质量监测技术的研究现状，主要从电能质量监测装置、电能质量监测分类以及电能质量监测方法三个方面进行论述；详细介绍了我国电能质量标准中对电能质量参数指标的含义、特性及标准算法。提出了以ARM为处理器，嵌入式Linux为软件核心的电能质量监测系统的总体设计方案；完成了以ARM为核心的硬件系统设计。硬件系统主要包括信号调理

6、模块、A/D转换模块、系统供电模块；对硬件进行了测频电路的测试、选用二阶巴特沃斯低通滤波电路作为抗混叠滤波电路，并进行了仿真分析，铁电FM25V20用于存储一些重要参数，以总线速度进行写操作，大大提高了读写速度及储存能力。构建了电能质量嵌入式Linux操作系统软件开发平台，完成了电能质量硬件系统上的引导程序、内核及文件系统移植；开发了底层驱动程序，引出Linux系统的驱动模型。设计实现了电能质量的应用软件，采用快速傅立叶变换进行信号处理，通过Qt/embedded完成电能质量的人机接口设计。在电能质量检测系统硬件平台上对嵌入式Linux操

7、作系统软件功能进行了测试，实验测试表明，本电能质量监测系统能够完成电能质量监测任务，主要包括电压偏差、频率偏差、总谐波畸变率，均在允许范围内。从性能、实时性、成本等角度出发，本系统能够满足实际应用需求，且具有较好的人机交互性，符合最新的电能质量监测要求。关键词电能质量；ARM；Linux；傅立叶变换-I-哈尔滨理工大学工程硕士学位论文ResearchandDesignofPowerQualityMonitoringSystemBasedonARMAbstractInpowersystem,alargenumberofpowerelectr

8、onicdevicesandnonlinearloadsareputintouse,resultinginvoltagedisturbances,voltagewaveformdistorti