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电力终端智能监测仪的研制

更新时间：2020-04-15 04:48:24 大小：4M 上传用户：gsy幸运查看TA发布的资源 标签：电力终端智能监测仪 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

随着国民经济的发展,工业用电量和居民用电量的极速增长,电能作为一种资源越来越受到人们的关注,同时由于近年来电力系统中非线性负载的大量投入,使得电网中非线性和不对称性等“电力污染”因素严重影响了电能质量,甚至给人们的生产生活带来重大损失。通过对电能质量的实时监测、记录和分析,可以分析产生和影响电能质量的原因,并采取有效的手段改善电能的质量。

论文以电力终端为研究对象,研究制造出了低成本多功能的电力终端智能监测仪。该仪表能够测量显示所有常用的电力参数,集成了开关量信号输入、开关量信号输出、人机界面及数字通讯接口,能够独立完成电网节点的电能的实时监测,与市场上其他同等类型的产品相比,该仪表具有成本低、功能全、体积小、接线简单和通讯方便等优点。

论文主要完成的工作有:

1、在查阅了国内外大量相关文献的基础上,分析了电力终端智能监测仪的产生背景、实际意义以及国内外发展的趋势,阐述了本文的研究内容和目标。

2、分析仪表的功能要求和主要技术指标,并基于此对仪表系统的软硬件框架进行了设计。

3、根据仪表的设定目标和要求,对主控芯片进行合理选型,在此基础上设计出电力终端智能监测仪的硬件电路。本文以MSP430F249单片机为核心,设计了主控制模块、电源模块和电力参数采集模块等硬件电路。

4、对电力参数的分析算法进行了比较,阐述各种算法优缺点。考虑到传统FFT(快速傅立叶变换)在分析的过程中会带来很大的频谱泄露和混叠误差,而且会产生栅栏效应,本文对传统的FFT算法进行了改进,详细讨论了加窗插值FFT算法的实现过程,并在该仪表中设计实现了该算法,取得了较好的实际效果。

5、根据仪表功能要求、仪表调试和测试的需要,设计了下位机软件和上位机软件。下位机软件设计工作主要包括分析设计实现了A/D数据采集方法、数据计算处理算法、数据显示方案、按键扫描程序和基于 Modbus协议的串口通讯程序。基于MFC设计了上位机软件,首先根据测试需要进行了上位机界面的页面布局,其次利用Windows API函数编写了串口通讯的驱动程序,最后完成上位机消息响应函数的编写,实现了监测仪的遥信、遥测、遥控功能。

6、监测仪的测试与评价。主要包括精度测试、通讯测试、绝缘性测...