發(fā)布時(shí)間：2018-03-20 16:19

  本文選題：智能電表　切入點(diǎn)：智能電網(wǎng)　出處：《安徽理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：智能電表作為電能數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)設(shè)備,在智能電網(wǎng)的建設(shè)中起著非常關(guān)鍵的作用。智能電表要求具備原始電能數(shù)據(jù)采集、測量和數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ�。隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展,對智能電表提出了新的要求。由于越來越多的非線性負(fù)荷接入電網(wǎng),導(dǎo)致電網(wǎng)中產(chǎn)生諧波污染,不僅浪費(fèi)電能還給電力部門帶來一定的經(jīng)濟(jì)損失。因此,具有諧波檢測功能的智能電表應(yīng)運(yùn)而生;隨著國家節(jié)能減排的號召,為了提高居民節(jié)約用電意識,分時(shí)復(fù)費(fèi)電價(jià)被提出已在部分地區(qū)實(shí)施應(yīng)用,這要求電表具有分時(shí)計(jì)費(fèi)功能。同時(shí)為提高用戶用電的便捷,電力公司和用戶間的雙向通信也受到更多的關(guān)注。課題基于微處理器STM32強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力,配合電能采集電路及主控制器STM32外圍電路,實(shí)現(xiàn)智能電表的電能計(jì)量功能、分時(shí)電價(jià)功能、雙向通信功能與諧波檢測功能。課題研究了 FFT對諧波分析中的作用,將插值加窗的FFT算法用于諧波分析,減小了頻譜泄漏和柵欄效應(yīng)帶來的誤差影響。課題主要完成了智能電表硬件與軟件程序的設(shè)計(jì),硬件電路主要設(shè)計(jì)了電壓、電流采集電路、ADC采樣電路、RS-485通信電路等。通過利用MATLAB仿真軟件,用加窗插值的FFT算法對諧波信號進(jìn)行了仿真分析,并驗(yàn)證該算法對諧波分析的準(zhǔn)確性。最后搭建實(shí)驗(yàn)平臺對智能電表進(jìn)行了調(diào)試。
[Abstract]:As the basic equipment of electric energy data acquisition, intelligent ammeter plays a very important role in the construction of smart grid. Intelligent meter requires the functions of data acquisition, measurement and transmission of original electric energy. New requirements for smart meter are put forward. Because more and more nonlinear loads are connected to the power network, harmonic pollution is produced in the power network, which not only wastes energy but also brings certain economic losses to the power department. With the call of national energy saving and emission reduction, in order to improve the awareness of saving electricity among the residents, the timesharing tariff has been put forward and applied in some areas. In order to improve the convenience of power consumption, the two-way communication between power companies and users has attracted more attention. The subject is based on the powerful data processing ability of microprocessor STM32. Combined with the electric energy acquisition circuit and the peripheral circuit of the main controller STM32, the power metering function, time-sharing electricity price function, two-way communication function and harmonic detection function of the intelligent electric meter are realized. The role of FFT in harmonic analysis is studied. The interpolation windowed FFT algorithm is applied to harmonic analysis to reduce the error effect caused by spectrum leakage and fence effect. The hardware and software programs of intelligent ammeter are designed, and the voltage is mainly designed in hardware circuit. Current acquisition circuit, ADC sampling circuit, RS-485 communication circuit, etc. By using MATLAB simulation software, the harmonic signal is simulated and analyzed by windowed interpolation FFT algorithm. The accuracy of the algorithm for harmonic analysis is verified. Finally, an experimental platform is built to debug the intelligent meter.
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM933.4

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本文編號：1639861