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嵌入式电能在线监测系统的设计

1引言电量测量仪表是工业领域应用最为广泛的仪表,它主要对电力参数进行采集,监视电力线路的情况,以保证工业企业的安全生产。由于具有巨大的市场,在过去几十年间,基于交流采样的数字式电量测量技术发展迅速。并且伴随着高速DSP、高性能A/D转换器和新算法的使用,电力参数测量变得越来越精确和可靠。可是国内生产的大多数电量表采用的仍旧是RS232、RS485等传统的通信接口,这给数据的远程传输和资源共享带来不便,无法满足用户对电力参数的实时性需求,另外,国外一些大公司推出的具有现场总线接口的仪表,存在着诸如价格昂贵、不便与测控系统集成等问题[1]。基于以上原因,本文把对嵌入式系统和工业以太网的研究成果应用到传输信息量较大的电量测量仪表中,开发出一个具有工业以太网通信功能的嵌入式电能在线监测系统,除了可以像常规电量表一样准确、准时反映被监测端电压、电流、有功、无功及电度量等电力参数外,最突出的优点是支持方便地利用以太网实现电能数据的在线监控,...  (本文共3页) 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

基于嵌入式技术的智能电能质量监测终端设计

电能是国民经济发展的重要保障,电能质量的稳定是电网运行的首要要求。但随着现代电力电子技术的发展,各种非线性负载接入到电网系统中,导致电网电能质量的下降,这已经对电网的安全稳定运行造成一定程度的影响。近些年来,电能质量问题日益突出,造成了很多的电力事故,电能质量问题也逐渐引起了人们的重视。在此背景下,电能质量监测技术也不断发展,本文研究的基于嵌入式技术设计的新型电能质量监测系统终端,对于电能质量监测技术的发展具有一定的现实意义。本文首先详细阐述了电能质量监测技术的研究背景和意义,重点对国内外关于电能质量监测技术的现状和发展进行了分析,并对未来的电能质量监测技术的发展趋势进行了探讨。在对电能质量相关国内外标准进行介绍的基础上,对电能质量多项指标的测量算法进行分析研究。其次,在对电能质量监测终端的设计原则和功能分析的基础上,提出了终端的技术指标,并基于此技术指标进行了监测终端的软硬件设计。对终端系统的硬件总体架构和软件总体架构进行了设...  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>

江南大学
江南大学

网络化电能质量监测系统的研究与实现

电能是国家经济发展的重要支撑,与人们的生活息息相关,提供安全稳定的高质量电能已成为现代电网建设与管理的重要环节之一。然而随着电网中大量非线性设备的接入以及分布式能源的发展,现代电网电能质量受到了严重影响,电网负荷系统的组成产生了巨大的变化,电网的稳定高质量运行面临着巨大挑战。因此,对电网中的各项电能质量指标进行实时监测和分析,及时发现并改善电能质量问题,有着十分重要的意义。在对电能质量监测有关的背景意义和国内外发展动态的研究基础上,为了更好的对电网电能质量进行在线监测与分析,提出了一种基于电能质量分析专用的高精度计量芯片ADE9000和微处理器S3C2440的网络化电能质量监测系统。介绍了电能质量及其指标的相关概念和理论分析算法,研究了谐波检测算法。对比多种电能质量监测系统方案,给出了本文所采用的系统方案,详细介绍了其硬件电路的实现。以搭载DSP内核的ADE9000作为电能质量分析的三相模拟前端,负责电力信号的采集、模数转换、波...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

河北工程大学
河北工程大学

分布式电能质量监测系统主控机研究

大量电力电子装置及非线性负荷在电力系统中的广泛应用,使电能质量问题日益突出。电能质量问题不仅危害电力系统本身的安全及电网的稳定运行,对系统中的用户也造成严重威胁。因此,对电能质量的实时监测具有十分重要的意义。论文首先介绍了电能质量的概念,分析了国内外电能质量监测装置的研究现状及开发新型电能质量监测装置的意义,在传统电能质量监测仪器的基础上,本文提出了一种ARM+SOPC的系统架构,并应用CAN总线通信技术,研究建立一种分布式电能质量监测系统,制定了CAN通信协议,完成了分布式电能质量监测系统中主控机的设计。主控机通过CAN总线接收各个监测终端的电网数据,存储数据并在液晶屏上实时显示,对数据进行统计分析,最终转换成决策信息。论文以ARM7(S3C44B0X)为控制核心,完成了主控机的基本硬件电路设计和软件设计。主控机的硬件主要分为CAN通信、数据存储、数据显示、键盘控制等功能模块。软件设计方面,裁剪并成功移植了嵌入式uC/OS-I...  (本文共81页) 本文目录 | 阅读全文>>

清华大学
清华大学

基于嵌入式技术的电能质量在线监测系统的研究

电力系统的电能质量监测是近年来得到迅速发展并受到电力系统有关运营、管理、科研等部门工程技术人员日益关注的一个新的研究领域。随着科技的发展,越来越多的新技术将在电能质量监测中得到应用。本论文针对市场上现存的电能质量在线监测系统监测水平不高、通信方式落后等方面的不足之处,提出通过重新构建其软硬件平台,来实现更加快捷、完善的电能质量监测功能的新构想。论文深入研究了国内外嵌入式系统的发展现状,比较各种嵌入式微处理器的性能结构,提出了ARM+DSP双CPU的基本架构。通过采用高性能的微处理器芯片互相协作,充分发挥ARM的控制能力和DSP的运算能力,使得系统内部的分工更加明确,功能更加强大;通过移植成熟的嵌入式实时操作系统Vxworks为设备提供高效、完善、稳定、可靠的软件平台。论文详细介绍了基于主从式双CPU架构的硬件设计和嵌入式硬件系统平台,其中包含灵活的逻辑控制、丰富的存储系统、多样的通信接口、方便的人机交互方式,以及可扩展空间的模式...  (本文共92页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京交通大学
北京交通大学

新型电能质量远程在线监测装置的管理与通信系统的研究与实现

电力系统的电能质量监测是近年来得到迅速发展并受到电力系统运营商、电力技术人员以及电力系统用户日益关注的一个新的研究领域。随着技术的进步,越来越多的新理念、新技术将在电能质量监测领域内中得到应用。本文首先介绍了当前电能质量监测的国内外现状,讨论了电能质量各项监测指标及意义,接着深入研究了嵌入式系统的发展和应用,将嵌入式技术应用到新型电能质量监测中。并且基于DSP+ARM双CPU的新型电能质量监测系统的方案,研究并实现了基于ARM Linux的电能质量监测系统管理系统与通信系统的设计。本文设计了基于ARM9处理器(S3C2410A)的Linux嵌入式平台,重点研究了ARM9(S3C2410A)的管理系统和通信系统的开发。其中,利用CAN总线进行电能质量数据采集计算模块与数据管理模块之间的数据传递;分析并实现了嵌入式Linux操作系统内核的移植和编译,完成了嵌入式Ot/Qtopia图形界面系统在Linux操作系统下的移植和编译,编写程...  (本文共87页) 本文目录 | 阅读全文>>