本文關鍵詞：沖擊負荷相關電能計量的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著工業(yè)生產技術快速發(fā)展，從傳統(tǒng)的煉鋼廠、鑄造廠、電解鋁廠，，到新興的地鐵、動車，電氣化鐵路，日益增多的沖擊負荷接入到電網(wǎng)中，不僅使電網(wǎng)系統(tǒng)中各種污染越來越嚴重，電能質量也日趨下降，而且這些負荷具有嚴重的功率沖擊、諧波、三相不平衡，電流和電壓劇變等復雜特性，會對電力系統(tǒng)中的電能質量構成嚴重威脅，使得傳統(tǒng)計量算法難以在沖擊負荷條件下準確計量。 由于現(xiàn)行大部分適用的電子式電能表的結構和計量算法的局限性，決定了其在沖擊負荷條件下進行電能計量會產生誤差，所以設計和改善在該條件下合理有效的計量方案是電力供需雙方的迫切需求。 本文闡述了在沖擊負荷情況下電能計量的現(xiàn)狀，深入分析沖擊負荷特別是在諧波環(huán)境下，對電能計量的影響。結合對本地電網(wǎng)系統(tǒng)中典型沖擊負荷的調查分析、現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)，深入地研究各種功率理論和計量算法，同時提出一種適合沖擊負荷計量的設計方案。 通過分析比較，該方案擬定有功功率的算法采用了高速點積和的積分方式，無功功率的算法采用瞬時無功功率理論作為基礎來實現(xiàn)算法。理論數(shù)據(jù)表明，該算法在正弦穩(wěn)態(tài)的情況下與傳統(tǒng)的方法具有一致性，而在沖擊負荷條件下同樣能準確計量。 軟件設計懫用模塊化的編程思想，研究了軟件系統(tǒng)的總體設計方案，包括FLASH驅動模塊、SPI數(shù)據(jù)接收模塊、沖擊負荷計量算法處理模塊以及UART通訊模塊這4個主要模塊。并詳細分析了沖擊負荷計量算法處理模塊的軟件實現(xiàn)。 結合軟件設計，研究分析了硬件系統(tǒng)的運作原理及功能實現(xiàn)，并對比了系統(tǒng)的硬件配置和電路設計，根據(jù)沖擊負荷特性，硬件上選取了寬量程高精度電流互感器、24位高精度A/D轉換器、高速率DSP芯片、FLASH存儲芯片以達到信號采集通道頻帶寬，動態(tài)范圍大，精度高的要求。 通過完成了系統(tǒng)軟硬件的初步調試工作，并進行樣機在沖擊負荷條件下完成試掛，通過對現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)分析對比，測試結果與理論分析的結果保持了較好的一致性，證實本文的理論分析和表計設計的正確性。
【關鍵詞】：沖擊負荷 諧波計量 電能計量
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM933.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 課題背景及研究意義10-11
• 1.1.1 電能計量的重要性10
• 1.1.2 沖擊負荷問題綜述10-11
• 1.1.3 沖擊負荷電能計量的必要性11
• 1.2 沖擊負荷情況下計量現(xiàn)狀11-13
• 1.3 沖擊負荷對電能計量的影響13-16
• 1.3.1 沖擊負荷會影響計量裝置13-14
• 1.3.2 沖擊負荷會令計量結果產生誤差14-16
• 1.4 本文主要研究內容16-17
• 第二章 變電站沖擊負荷運行特性分析17-30
• 2.1 負荷特性分析工具的選取17-18
• 2.2 負荷數(shù)據(jù)分析18-28
• 2.2.1 武廣高鐵苗聯(lián)牽引站18-23
• 2.2.2 騰輝特鋼廠23-26
• 2.2.3 高頭建材廠26-28
• 2.3 本章小結28-30
• 第三章 沖擊負荷計量功率理論研究30-36
• 3.1 功率理論研究現(xiàn)狀30
• 3.2 經典功率理論及電能計量算法30-32
• 3.3 復雜波形條件下的功率理論32-35
• 3.4 本章小結35-36
• 第四章 沖擊負荷計量裝置軟件設計36-46
• 4.1 沖擊負荷計量軟件設計需求分析36
• 4.2 沖擊負荷計量算法概要設計36-39
• 4.2.1 計量算法實現(xiàn)的硬件平臺36-37
• 4.2.2 軟件模塊總體架構37-39
• 4.2.3 主程序流程39
• 4.3 模塊詳細設計39-44
• 4.3.1 SPI 數(shù)據(jù)接收模塊39
• 4.3.2 沖擊負荷計量算法處理模塊39-43
• 4.3.3 UART 通訊模塊和 FLASH 驅動模塊43-44
• 4.4 本章小結44-46
• 第五章 沖擊負荷計量裝置硬件設計46-57
• 5.1 沖擊負荷計量裝置硬件設計需求分析46-47
• 5.2 計量部分原理與框圖概要47-48
• 5.3 主要元器件選型與原理圖48-55
• 5.3.1 高精度電流互感器48-49
• 5.3.2 A/D 芯片49-52
• 5.3.3 DSP 芯片52
• 5.3.4 FLASH 存儲芯片52-55
• 5.4 與傳統(tǒng)表計在設計上的區(qū)別55-56
• 5.5 本章小結56-57
• 第六章 測試與試運行研究57-64
• 6.1 測試與試運行數(shù)據(jù)分析57-64
• 6.1.1 武廣高鐵苗聯(lián)牽引站57-59
• 6.1.2 廣深鐵路黃崗牽引站（犁市站 110kV 犁黃線）59-60
• 6.1.3 韶關冶煉廠60-62
• 6.1.4 騰輝特鋼廠62-64
• 結論與展望64-66
• 結論64
• 展望64-66
• 參考文獻66-69
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果69-70
• 致謝70-71
• 附件71

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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  本文關鍵詞：沖擊負荷相關電能計量的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：466766