【摘要】：越來越多的非線性負(fù)載和分布式新能源的并網(wǎng)接入,使得電網(wǎng)供電質(zhì)量受到了極大的挑戰(zhàn)。建立完善的電能質(zhì)量分析系統(tǒng),既是智能電網(wǎng)的需求,也是改善電能質(zhì)量的必要手段,正在受到工業(yè)界和學(xué)術(shù)界越來越多的重視。本文設(shè)計(jì)的基于STM32的低成本單相電能質(zhì)量監(jiān)測儀,能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、智能化的實(shí)時(shí)電能質(zhì)量監(jiān)測,適合于家庭光伏發(fā)電、地下室充電樁、單相電車間等多種場合的電能質(zhì)量分析。首先,對(duì)國內(nèi)外電能質(zhì)量監(jiān)測發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹,根據(jù)我國目前最新的電能質(zhì)量監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn),對(duì)電能質(zhì)量監(jiān)測儀進(jìn)行了功能需求分析;確定了單相電能質(zhì)量監(jiān)測儀的靜態(tài)電能質(zhì)量指標(biāo)參數(shù),提出了以STM32為核心控制器,結(jié)合電能質(zhì)量專用芯片RN8302的電能質(zhì)量分析總體方案;通過MATLAB對(duì)基于瞬時(shí)無功理論的改進(jìn)諧波檢測方法進(jìn)行了仿真,驗(yàn)證了通過單相電流移相構(gòu)造三相電流進(jìn)行諧波檢測和動(dòng)態(tài)電能質(zhì)量監(jiān)測方法的可行性。然后,介紹了單相電能質(zhì)量監(jiān)測儀關(guān)鍵硬件電路設(shè)計(jì),包括電量信息采集擴(kuò)展板設(shè)計(jì)、主控核心設(shè)計(jì)、通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)等,完成了 PCB設(shè)計(jì)制作及焊接、調(diào)試等工作;基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)RT-Thread完成了電能監(jiān)測儀底層軟件開發(fā),針對(duì)RN8302B數(shù)據(jù)采集、諧波分析、加密通信和IAP遠(yuǎn)程升級(jí)做了重點(diǎn)介紹。最后,對(duì)本文設(shè)計(jì)的單相電能質(zhì)量監(jiān)測儀進(jìn)行校表和測試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了本文所提方案的可行性。本文設(shè)計(jì)的單相電能質(zhì)量監(jiān)測儀能夠滿足單相電能質(zhì)量穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)的分析和實(shí)時(shí)傳輸,滿足了電能質(zhì)量監(jiān)測儀的各項(xiàng)指標(biāo)要求,具備較大的實(shí)用價(jià)值和較好的應(yīng)用前景。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM933.4
【圖文】：

基于改進(jìn)ＦＦＴ諧波測量方法適用于穩(wěn)態(tài)電路，根據(jù)三相瞬時(shí)功率檢測方法可逡逑以快速檢測出電路中諧波的變化情況Ｍｌ。對(duì)于單相電路，通過對(duì)電流分別延時(shí)逡逑１２０°和２４０°構(gòu)造出另外兩相電路［５５］，如圖２－２所示，利用三相三線制瞬時(shí)無功逡逑檢測方法，進(jìn)行單相電路的快速檢測［５６］。逡逑

圖２－４邋ＭＡＴＬＡＢ仿真結(jié)果／ｓｐ．邋ｚ＿Ｓ（）、／ｓｈ電流變化圖逡逑利用改進(jìn)的ＦＦＴ諧波分析方法對(duì)電流諧波進(jìn)行分析，有功電流諧波分析結(jié)逡逑果如圖２－５所示，／ｓｐ基波電流中諧波含量只有４．１４％，基波電流峰值達(dá)２．７６Ａ。逡逑圖２－６顯示諧波電流“的諧波電流含量達(dá)２３７．４５％，基波電流峰值只有０．１６７Ａ。逡逑上述結(jié)果說明改進(jìn)的ＦＦＴ諧波分析法能夠?qū)﹄娏髦C波情況進(jìn)行準(zhǔn)確分析，瞬時(shí)逡逑無功法能夠很好的將基波有功電流／ｓｐ、基波無功電流／ｓｑ和諧波電流／ｓｈ區(qū)分，并逡逑且具有較好動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。逡逑ＦＦＴ邋１１８＾邋１０９邋ｃｙｃｌｅｓ邋ｓ？邋ｓｅｌｅｃｔｓ邐ＦＦＴ邋ｗｍ４ｍ．邋１０邋ｄ邋１＾０邋ｅｙｃｔｅｓ邋ｏｆ邋ｓ？ｌ？ｅ？ｅｄ邋ｓ？ｇ＾逡逑４，邐邐邐邐邐邐邐ｊ邐２ｐ￣￣￣ｒ——逡逑岕

本文編號(hào)：2749866