本文關(guān)鍵詞：低壓配電網(wǎng)三相不平衡監(jiān)測裝置的設(shè)計與實現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 三相不平衡 低壓配電網(wǎng) DSP 混合基FFT GPRS ADS8364

【摘要】：目前，我國的低壓配電網(wǎng)大多是通過10kV/0.4kV變壓器以三相四線制向用戶供電，是三相生產(chǎn)用電與單相負(fù)載混合用電的供電網(wǎng)絡(luò)。由于負(fù)荷的不均勻分布，我國低壓配電網(wǎng)長期存在三相不平衡問題。再加上我國配網(wǎng)自動化水平不高，該問題無法得到及時改善。若電網(wǎng)在三相不平衡較嚴(yán)重的情況下長時間運行，對供電和用電雙方都將產(chǎn)生不利影響。因此需研制一種三相不平衡監(jiān)測裝置，幫助供電部門及時準(zhǔn)確地掌握三相不平衡情況，以便采取合理的治理措施。本文主要研究內(nèi)容如下： (1)介紹了目前我國低壓配電網(wǎng)的三相不平衡現(xiàn)狀，，指出研制三相不平衡監(jiān)測裝置的必要性。同時分別介紹了三相不平衡算法和三相不平衡監(jiān)測裝置的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀； (2)論述了三相不平衡的基本理論，為之后裝置的開發(fā)奠定理論基礎(chǔ)。提出三相不平衡監(jiān)測裝置的總體設(shè)計方案，分析了各個核心硬件模塊，確定軟件編程思路； (3)詳細(xì)介紹了混合基FFT算法，主要包括算法的計算過程以及在DSP中的實現(xiàn)。同時將該算法成功應(yīng)用在三相不平衡監(jiān)測裝置中，拓展了傳統(tǒng)FFT算法的應(yīng)用范圍； (4)三相不平衡監(jiān)測裝置的硬件組成主要包括信號調(diào)理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊ADS8364、數(shù)據(jù)處理模塊TMS320F2812以及GPRS無線通信模塊EM310，詳細(xì)介紹了各個模塊的工作原理、注意事項以及硬件電路設(shè)計； (5)按照模塊化的編程思想，詳細(xì)介紹了三相不平衡監(jiān)測裝置的軟件設(shè)計，為各個硬件模塊編寫軟件驅(qū)動程序，主要包括DSP主程序設(shè)計、EM310模塊驅(qū)動程序設(shè)計、ADS8364驅(qū)動程序設(shè)計、數(shù)據(jù)處理程序設(shè)計以及FLASH程序設(shè)計； (6)對三相不平衡監(jiān)測裝置進(jìn)行實驗室條件下的調(diào)試和試運行，驗證裝置的準(zhǔn)確性和可靠性；在此基礎(chǔ)上將監(jiān)測裝置安裝在低壓配電網(wǎng)中，進(jìn)行24小時不間斷監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果通過GPRS無線通信傳輸至數(shù)據(jù)中心，對數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)分析，分析結(jié)果表明三相不平衡監(jiān)測裝置能夠準(zhǔn)確反映配電網(wǎng)的三相不平衡以及三相電壓、三相電流的變化情況。
【關(guān)鍵詞】：三相不平衡 低壓配電網(wǎng) DSP 混合基FFT GPRS ADS8364
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM76
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 課題研究背景與意義11-13
• 1.2 國內(nèi)外研究動態(tài)13-15
• 1.2.1 三相不平衡度計算方法研究13-14
• 1.2.2 三相不平衡監(jiān)測裝置研究14-15
• 1.3 本文主要工作內(nèi)容15-17
• 第二章 三相不平衡基本原理及監(jiān)測裝置總體方案設(shè)計17-23
• 2.1 三相不平衡的定義及其計算式17-19
• 2.2 三相不平衡的產(chǎn)生原因及改善措施19-20
• 2.3 三相不平衡監(jiān)測裝置的總體方案20-21
• 2.4 本章總結(jié)21-23
• 第三章 混合基FFT計算方法23-33
• 3.1 混合基FFT23-26
• 3.2 混合基FFT在DSP中的實現(xiàn)26-29
• 3.3 算法應(yīng)用29-32
• 3.3.1 諧波監(jiān)測29-31
• 3.3.2 三相不平衡監(jiān)測31-32
• 3.4 本章小結(jié)32-33
• 第四章 三相不平衡監(jiān)測裝置的硬件設(shè)計33-53
• 4.1 監(jiān)測裝置的總體框架33-34
• 4.2 信號調(diào)理模塊的設(shè)計34-40
• 4.2.1 電壓、電流互感器的選擇34-37
• 4.2.2 抗混疊濾波電路37-38
• 4.2.3 交流-直流轉(zhuǎn)換電路38
• 4.2.4 計算機(jī)仿真38-40
• 4.3 ADS8364 在監(jiān)測裝置中的應(yīng)用40-44
• 4.3.1 ADS8364 的基本特性40-42
• 4.3.2 ADS8364 與DSP的接口設(shè)計42-43
• 4.3.3 ADS8364 的使用要點43-44
• 4.4 數(shù)據(jù)處理模塊的設(shè)計44-49
• 4.4.1 TMS320F2812 的基本特性45
• 4.4.2 時鐘電路設(shè)計45-46
• 4.4.3 電源管理電路設(shè)計46-47
• 4.4.4 復(fù)位電路設(shè)計47-48
• 4.4.5 JTAG電路設(shè)計48-49
• 4.5 無線通信模塊設(shè)計49-52
• 4.5.1 無線通信模塊選型49-50
• 4.5.2 GPRS的組網(wǎng)方案分析50-51
• 4.5.3 EM310 與DSP的接口設(shè)計51-52
• 4.6 本章小結(jié)52-53
• 第五章 三相不平衡監(jiān)測裝置的軟件設(shè)計53-69
• 5.1 軟件設(shè)計的整體框架53-55
• 5.2 無線通信模塊驅(qū)動程序設(shè)計55-59
• 5.2.1 常用AT指令55-56
• 5.2.2 DSP與EM310 通信程序設(shè)計56-58
• 5.2.3 注意事項58-59
• 5.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊驅(qū)動程序設(shè)計59-61
• 5.3.1 復(fù)位ADS836460
• 5.3.2 時鐘脈沖60
• 5.3.3 采樣脈沖60
• 5.3.4 讀取轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)60-61
• 5.4 數(shù)據(jù)處理程序設(shè)計61-65
• 5.4.1 數(shù)據(jù)還原62-63
• 5.4.2 快速傅里葉變換63-64
• 5.4.3 對稱分量法64-65
• 5.5 FLASH程序設(shè)計65-67
• 5.6 本章小結(jié)67-69
• 第六章 三相不平衡監(jiān)測裝置的調(diào)試運行69-79
• 6.1 實驗室調(diào)試69-73
• 6.1.1 信號調(diào)理電路調(diào)試69-70
• 6.1.2 斷線重聯(lián)功能測試70
• 6.1.3 整機(jī)聯(lián)調(diào)70-72
• 6.1.4 監(jiān)測裝置試運行72-73
• 6.2 實際電網(wǎng)中運行73-78
• 6.3 本章小結(jié)78-79
• 第七章 結(jié)論與展望79-81
• 7.1 主要成果79-80
• 7.2 下一步研究方向80-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 附錄85-87
• 致謝87-89
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文89

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：740505