电力监控系统电力参数交流采样装置 表

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1、项目编号：福州大学本科生科研训练计划（SRTP）申请表项目名称：电力监控系统电力参数交流采样装置申请者：郑必伟所在院系：电气工程与自动化指导教师：杨富文联系电话：13696855328电子信箱：pevin1@yahoo.com.cn申请日期：福州大学教务处制填表说明1、本开题报告一律用计算打印，如实填写。2、SRTP立项时间一般为1年时间，起止时间为指每年12月起至第二年12月止。3、经审批立项后，本开题报告一式三份分存教务处，学院和课题组备案、归档。4、如填表有不明事宜，请与教务处实践科或学院本科教学办联系和咨询。联系电话：7894866简况项目名称电力监控系统

2、电力参数交流采样装置来源√A自选B导师类型A理科B工科C管理D人文E法学F管理G其他（B）起止年限2006年12月—2007年12月申请金额0.15万元项目负责人姓名郑必伟性别√A.男B.女出生年月1985.8所在院系电气工程与自动化学院专业电气工程与自动化专业年级2004指导教师姓名杨富文性别√A.男B.女出生年月1963.8所在院系电气学院职称教授学位博士项目组主要成员姓名性别出生年月所在学院专业项目中的分工签字郑必伟男1985.8电气工程与自动化学院电气工程与自动化专业电路的设计及焊接徐晓东男1985.9电气工程与自动化学院电气工程与自动化专业程序编写与电路

3、绘制林靖女1986.6电气工程与自动化学院电气工程与自动化专业器件选购及协同设计摘要（一七0字）研究主要内容及意义交流采样技术是按一定规律对被测交流信号的瞬时值进行采样，按照设计的算法进行数值处理，从而获得被测量的测量方法。该方法的理论基础是采样定理，即要求采样频率为被测信号频谱中最高频率的2倍以上，这就要求硬件处理电路能提供高的采样速度和数据处理速度。目前，高速单片机、DSP及高速A/D转换器的大量涌现，为交流采样技术提供了强有力的硬件支持。本课题以电力系统为背景，基于单片机的进行电力监控系统交流采样技术的实现研究，希望能够通过此系统获得较好的精确度和稳定性的电

4、压、电流、有功功率、功率因数等电力参数，为电力系统的监控提供现场的数据。一、立项的依据和意义（包括项目的研究意义、国内外研究现状分析，特色与创新之处并附主要参考文献及出处）在电力系统快速发展的今天，电网容量变得越来越大，结构也更加复杂，能够远程、实时、准确地进行监控、调节便显得越来越重要；而在所有的电力调度自动化系统中，电力参数的准确测量和获得是最基本的功能。如何准确有效地实现这项基本功能显得尤为重要。而在这项基本功能实现的过程中，最关键的环节便是数据采集。目前，根据采集信号的不同，交流电参量的采样测量方法主要有两种：直流采样法和交流采样法。直流采样法是采样经过整

5、流后的直流量，对采样值只需作一次比例变换即可得到被测量的数值，软件设计简单，计算方便。但直流采样法存在一些问题：测量精度直接受整流电路的精度和稳定性的影响；整流电路参数调整困难且受波形因素影响较大；此外，用直流采样法测量工频电压、电流是通过测量平均值来求出有效值的，当电路中谐波含量不同时，平均值与有效值之间的关系也将发生变化，给计算结果带来了误差。因此，要获得高精度、高稳定性的测量结果，必须采用交流采样技术。交流采样是将二次测得的电压、电流经高精度的CT、PT变成计算机可测量的交流小信号，然后再送入计算机进行处理。由于这种方法能够对被测量的瞬时值进行采样，因而实时

6、性好，相位失真小。它用软件代替硬件的功能又使硬件的投资大大减小。随着微机技术的不断发展，交流采样必将以其优异的性能价格比，逐步取代传统的直流采样方法。因此，我们觉得研究这个项目具有很大的意义。二、研究目标、研究内容和拟解决的关键问题研究目标：制作一个基于单片机的电力参数交流采样装置，通过该装置能够获得较精确的电压、电流、有功功率、功率因数等电力参数，并且该装置能够在过压欠压情况下进行声光报警，能定时打印电压、电流及频率值。研究内容：学习和研究采样原理、传感器等相关知识，研究单片机系统，误差控制等在数据采集中的应用。拟解决的关键问题：1.软件编程2.单片机的相关知识

7、3.了解所需的各种芯片的参数及使用方法4.整个电路的布局和设计问题三、预期的研究成果、成果的提供形式（论文、设计、产品、软件开发、专利、研究或调研报告等）、应用前景和效益分析提交一个较为准确的电力监控系统交流采样装置和研究报告。由于该装置可以通过LED显示器显示频率、电压、电流的实时值，在过压、欠压（可预设值）一定范围内可进行声光报警，并提供远处数据的上传接口，如RS232、网络接口。关键是解决了直流采样硬件复杂、实时性差等问题，因此其实用性和前景是十分广阔的。四、拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析研究的大概方案是：将采集的电压、电流等模拟量，经A/

8、D转换器变