电能质量远程在线监测系统的开发

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1、学校代码10459学号或申请号密级硕士学位论文电能质量远程在线监测系统的开发作者姓名：李栋导师姓名：周勇学科门类：工学专业名称：电力系统及其自动化培养院系：电气工程学院完成时间：2015年5月AdissertationsubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterDevelopmentofRemoteOnlinePowerQualityMonitoringSystemByDongLiSupervisor:Prof.YongZhouPowerSystemandItsAutomationS

2、choolofElectricalEngineeringMay2015学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作由重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学冇关保留、使JII学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论

3、文被査阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。摘要摘要近年来，电网及其负荷构成发生了较大变化，尤其是大量的非线性、冲击性负荷的投入带来了电压波形畸变、电压波动和三相不平衡等一系列电能质量问题。随着国内经济的快速发展和电力改革的推进，使得电力供应既要跟上电力容量需求的不断增长，还要能够保证要求越来越高的电能质量。因此，

4、研制一款精度高、成本低、使用方便的远程在线电能质量监测系统对保障电网和用电设备的安全、可靠、经济、优质运行具有重要意义。本文首先分析了我国有关电能质量的国家标准和国内外各类电能质量监测设备的发展情况，研析了电能质量暂态和稳态指标的分析和测量方法，为电能质量远程在线监测系统的开发提供了理论基础。通过对比现有电能质量监测装置的架构形式，分析各自的优缺点，结合设计目标，给出了由一台服务器连接多台基于DSP+MCU+GPRS的监测装置的电能质量远程在线监测系统结构。基于该结构的监测系统具有成本低、精度高、运算能力强、同时适合在线和离线监测、不受地

5、域和网络条件限制等优点。在硬件方面，设计了基于TMS320F28335的DSP系统和基于C8051F340的单片机系统作为系统硬件的控制处理核心，然后在此基础上做了传感器单元设计、采样触发单元设计、模数转换单元设计、GPRS无线数据传输单元设计和SD大容量数据存储单元的设计等，并实际制作焊接了印刷电路板。在软件方面，基于CCSv4.12和Keilv4开发环境采用C语言分别开发了DSP和单片机的控制、计算、通讯等下位机程序，并在LabVIEW平台上开发了人性化的监测分析界面，实现了电能质量各项指标的实时分析、显示、存储、事件记录、远程网络发

6、布等功能。实验测试验证了设计方案的合理性，系统的各项功能和指标达到了相关的国家标准。关键词：电能质量；在线监测；DSP；LabVIEW；GPRSIAbstractAbstractInrecentyears,thepowergridanditsloadstructurehasundergonegreatchanges.Inparticular,theinterferenceofahugeamountofimpact,non-linearelectricloadhasbroughtvoltagewaveformdistortion,volta

7、gefluctuationsandaseriesofpowerqualityproblems.Alongwiththepropulsionofelectricpowerreformationandreleasethepurchaseandsaleofelectricitybusiness,powersectornotonlyneedtomeetuser’sgrowingdemandforpowercapacity,butalsoensurehighpowerquality.Therefore,todevelopanonlinepowerq

8、ualitymonitoringsystem(PQMS)whichishighprecision,lowcost,easytouseandcansynthesizethecharacteris