基于ARM的電網(wǎng)質(zhì)量綜合監(jiān)測系統(tǒng)的研制.pdf

1、本文針對電能質(zhì)量問題,研制了一套供電質(zhì)量實時監(jiān)測與分析系統(tǒng)。本系統(tǒng)分為電能監(jiān)測設備與電能質(zhì)量分析系統(tǒng)兩部分。其中監(jiān)測儀采集電壓、電流實時參數(shù)。并通過瞬時無功功率理論等方法計算供電系統(tǒng)正常運行的功率、諧波含量、三相不平衡度等電能質(zhì)量參數(shù)。最后將電網(wǎng)的數(shù)據(jù)上傳計算機數(shù)據(jù)庫進行存儲與分析。電能質(zhì)量管理程序依據(jù)電能質(zhì)量統(tǒng)計與管理的方法建立電能質(zhì)量分析平臺,該平臺在數(shù)據(jù)庫的支持下提供數(shù)據(jù)的存儲與分析。主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)電能質(zhì)量問

2、題與算法研究。分析了目前國標規(guī)定的電網(wǎng)質(zhì)量問題與相應的計算方法。分析的現(xiàn)象包括電壓偏差、頻率偏差、電壓暫降、電壓中斷、諧波含量超標等。在諧波監(jiān)測方面,監(jiān)測儀采用瞬時無功功率理論計算補償電流,保證系統(tǒng)補償?shù)膶崟r性。更加精確的計算由計算機系統(tǒng)采用FFT分析。
　　(2)實時監(jiān)測儀硬件電路設計與調(diào)試。監(jiān)測儀電路主要分為主控、信號采集、數(shù)據(jù)存儲與通訊四個部分。主控單元采用STM32F107芯片,主要考慮到它較強的計算能力與多種通訊資源。信

3、號采集分為幅值與頻率的測量.采樣的同步性依靠鎖相環(huán)倍頻電路實現(xiàn)。通訊部分包括CAN總線現(xiàn)場通信與GPRS遠程組網(wǎng)通訊。
　　(3)監(jiān)測儀程序設計。主要實現(xiàn)電網(wǎng)數(shù)據(jù)的采集、處理、存儲與通訊功能。其中使用定時器計時信號頻率,ADC模塊負責采集數(shù)據(jù),DMA模塊快速轉移數(shù)據(jù),UART模塊負責數(shù)據(jù)通訊。計算量包括基本電量與諧波補償電流。
　　(4)電能質(zhì)量分析與程序實現(xiàn)。采用C++Builder軟件編寫電能質(zhì)量分析程序。建立電網(wǎng)質(zhì)量S