基于DSP的电能质量在线监测器的设计与实现

【摘要】：随着电力电子器件和敏感性负载在电力系统中越来越频繁的使用,很多年前电能质量就引起了电力工程师的注意,尤其是最近几年,对电能质量的关注不断提升。电能质量问题被定义为：频率、电压所导致的问题,如电压跌落、电压闪变、电压短时中断、谐波、功率因数以及三相不平衡度。针对当前电能质量监测需求的不断提升,本文提出了一种基于单片DSP TMS320F2812的电能质量在线监测器的设计与实现。该系统主要利用TMS320F2812的多通道缓冲串行口和多通道高速同步AD采样芯片AD73360的结合实现电力参数的实时采集,同时利用该DSP芯片与网络芯片W5100结合实现与以太网通信,从而实现对电能质量的各项指标进行实时分析、存储及远程上报,而且DSP与内嵌式网络接口使系统结构紧凑、易于实现、成本降低,很好地适应了电力系统对电能质量监测的要求。本文着重介绍了电能质量中核心参数的计算方法,如颇受争议的无功功率的计算、电力谐波的计算、电压波动及闪变等。在对几种无功功率的计算方法进行仿真和比较后,得出结论：以Hilbert滤波的方法计算非正弦波的无功功率具有很高的准确度。在谐波算法上,经过对多种方法的比较后,本文基于DSP开发环境实现了一般FFT和准同步DFT两种算法计算谐波,并得出结论,准同步DFT方法可以在不增加硬件成本的前提下能很好地修正电网频率小幅漂移引入的同步误差,获得较为理想的准确度。本文在分析和比较已有的算法基础上,对设计的电能质量各指标参数监测器的软硬件设计实现方法做了详细分析,利用C语言程序仿真,验证了算法的准确性和可靠性,为电能质量监测器的研制奠定了基础。最后,对论文工作进行总结,提出了有待进一步研究的若干问题。

【学位授予单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TM933.4

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1	王柏林,刘华;用准同步离散Hilbert变换测量无功功率[J];电测与仪表;2003年12期
2	王薇;王晓茹;黄晓青;谢大鹏;;无功功率测量的Hilbert数字滤波器研究[J];电测与仪表;2007年03期
3	徐福华;周国梁;王建增;王喆;田中歌;;基于DSP的数字化闪变仪研制[J];电测与仪表;2008年05期
4	魏晓璞;徐永海;肖湘宁;;电压波动与闪变检测方法综述[J];电测与仪表;2009年04期
5	侯启方;李艳鹏;刘承志;;基于插值FFT算法的电力系统频率高精度测量[J];电气应用;2007年06期
6	林海雪;;关于加强电能质量管理的几个问题[J];电力设备;2003年01期
7	徐丙垠;李天友;金文龙;;电能质量问题及其管理[J];电力设备;2003年01期
8	马仁政,陈明凯;减少频谱泄漏的一种自适应采样算法[J];电力系统自动化;2002年07期
9	庞浩;王赞基;陈建业;赵伟;;基于2对Hilbert移相滤波器的无功功率测量方法[J];电力系统自动化;2006年18期
10	邝乃兴;钱照明;童立青;宋延涛;彭方正;;一种高性能的谐波检测数字低通滤波器[J];电力系统自动化;2006年20期

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1	邹建彬;高分辨率频率测量方法研究[D];国防科学技术大学;2006年

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1	胡红兰;;宣城电网电能质量在线监测系统的建设和应用[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2010年01期
2	杜永平;董昌宝;;地区电网谐波监测分析及综合治理[J];安徽电力;2007年04期
3	周义明,李夏青,高艳玲;基于LABVIEW的电能质量分析仪[J];北京石油化工学院学报;2004年03期
4	李启斌;陈建业;;基于虚拟仪器的电压闪变测量模块设计[J];大功率变流技术;2008年06期
5	肖湘宁;;电能质量科技发展动态及其分析[J];大功率变流技术;2010年01期
6	张子林;李群湛;刘航;徐文娟;;基于Matlab/Simulink和Labview的闪变测量研究[J];大功率变流技术;2010年03期
7	甄晓晨;陶顺;肖湘宁;;面向用户的电能质量经济性损失分析方法研究[J];大功率变流技术;2011年03期
8	于希娟;李洪涛;赵贺;;照明灯具对电压暂降敏感性研究[J];大功率变流技术;2011年04期
9	袁愿;吴笃贵;;STATCOM装置在佛山电网中的应用[J];大功率变流技术;2011年04期
10	刘建伟;尹虎臣;韩民晓;林少伯;李文涛;高宁超;;静止伏安发生装置中的锂电池充放电控制[J];大功率变流技术;2011年04期

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1	王小华;王莉;王力;;基于神经网络的电力系统谐波及间谐波高精度检测[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2	韩琳;李士杰;方科;张进;;基于PLC控制的PWM调节电容型SVC的研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
3	王明;吴保强;;基于FPGA的暂态电能质量检测的算法设计[A];中国声学学会第九届青年学术会议论文集[C];2011年
4	郭成;李胜男;;Prony算法用于电能质量波形分析的可行性研究[A];2010年云南电力技术论坛论文集（优秀论文部分）[C];2010年
5	张慧;李俊华;董孝华;;基于蒙特卡洛法的配电网供电可靠性算法研究[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年
6	杜永平;董昌宝;;地区电网谐波监测分析及综合治理[A];第十五届华东六省一市电机工程（电力）学会输配电技术研讨会论文集[C];2007年
7	杨振宇;赵剑锋;唐国庆;;电能质量的经济评估以及改善方案的净现值确定[A];江苏省电工技术学会成立十周年庆典暨2004年学术年会论文集[C];2004年
8	郭松林;任殿义;;基于硬件同步采样法的工频电参数测量系统设计[A];第十届中国科协年会论文集（二）[C];2008年
9	左涛;唐巍;;基于DSP的电能质量监测装置采集系统的研究[A];2007中国继电保护及自动化行业年会论文集[C];2007年
10	邢建军;屠庆平;翟长社;;嵌入式系统在预装式变电站综合保护装置中的应用[A];信号与信息处理技术第三届信号与信息处理全国联合学术会议论文集[C];2004年

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1	易吉良;基于S变换的电能质量扰动分析[D];湖南大学;2010年
2	全惠敏;电能质量相关信号的S变换检测算法及应用研究[D];湖南大学;2010年
3	张明;电能质量扰动相关问题研究[D];华中科技大学;2010年
4	陈国志;电力谐波和间谐波参数估计算法研究[D];浙江大学;2010年
5	刘慧芳;非并网风电直供系统方案设计及控制策略研究[D];中国地质大学（北京）;2011年
6	雷之力;微网谐波振及电压暂降的评估与控制[D];华北电力大学（北京）;2011年
7	李长云;半岛地质环境下直流偏磁效应计算与评估研究[D];山东大学;2011年
8	龙飞;基于WAMS的矿井电网参数关联保护系统的研究[D];中国矿业大学（北京）;2011年
9	翁国庆;网络化电能质量监测系统若干关键技术的研究[D];浙江工业大学;2010年
10	王小华;基于神经网络的数字滤波器设计及谐波检测理论与方法研究[D];湖南大学;2009年

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1	王磊;继电保护测试仪检定装置的研究与实现[D];南昌航空大学;2010年
2	衡泽超;基于ATT7022B的三相多用户电能表研究[D];山东科技大学;2010年
3	李建军;基于电力系统的电能质量检测与分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
4	郑品;基于DSP的多功能配电变压器监测终端的设计[D];大连理工大学;2010年
5	徐海洋;基于ADSP-BF533的非侵入式高效电机监测系统[D];大连理工大学;2010年
6	李太峰;6KV煤矿供电网混合有源滤波器的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
7	刘尧虎;基于NiosⅡ的电能质量监测系统设计[D];长沙理工大学;2009年
8	马岩;配电网络电量参数监测终端研究[D];大连海事大学;2010年
9	王文琦;基于双核处理器的电能质量监测系统的设计[D];苏州大学;2010年
10	汤铁松;水泥生产新型集散控制系统的设计应用[D];合肥工业大学;2010年

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1	李学军,张丽英,王敏;拓广互谱ESPRIT法和TLS—拓广互谱ESPRIT法[J];长春大学学报;2000年04期
2	王群,吴宁,王兆安;有源电力滤波器的一种广义无功电流检测方法[J];测试技术学报;1998年04期
3	许遐,王惠仁;电能质量的全过程监测技术[J];电测与仪表;1999年08期
4	李君凯,丁化成;一种新的电力系统谐波分析仪采样计算方法[J];电测与仪表;2000年10期
5	王茂海,刘会金,彭辉,张国强;采样信号频率偏离设计值情况下离散傅立叶变换的误差分析[J];电测与仪表;2001年01期
6	王爱民;五次、七次谐波对电度表计量的影响[J];电测与仪表;2001年11期
7	马岚,杨玉星;DSP技术在高精度三相电能测量系统中的应用[J];电测与仪表;2001年11期
8	孙国银,李启炎,王宇,刘健,顾红波;基于DSP的互感器二次负荷在线测试仪的研制[J];电测与仪表;2002年07期
9	李红,马新瑜;多层前馈神经网络在电力系统谐波测量中的应用[J];电测与仪表;2003年02期
10	王柏林,刘华;用准同步离散Hilbert变换测量无功功率[J];电测与仪表;2003年12期

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1	陈璋鑫;子空间法雷达目标一维像识别算法的FPGA实现研究[D];电子科技大学;2003年
2	陆昊;基于DSP的电力系统参量测量的研究[D];河海大学;2004年
3	刘俊丰;补偿三相不对称负荷的SVC控制方法的研究[D];西安理工大学;2005年
4	周李春;色噪声中基于高阶累积量的频率及信源数目估计方法的研究[D];电子科技大学;2005年
5	胡登杰;基于DSP的电力系统谐波测量装置的研究[D];西南交通大学;2005年
6	赵美君;电子式互感器应用技术的研究与设计[D];湖南大学;2005年
7	程林;电力变压器在线检测研究[D];华中科技大学;2006年

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1	朱高中;;基于DSP的电能质量在线检测的研究[J];电子质量;2007年01期
2	王丽颖;赵春宇;;基于DSP和ARM的电能质量监测系统[J];电子测量技术;2008年10期
3	郭海针;徐海刚;菅英霞;;基于DSP的电能质量在线智能监测系统[J];电气自动化;2008年05期
4	祝纯,郑竞宏,朱守真,武镜海,朱炯;DSP和小波理论在电能质量监测系统中的应用[J];电工技术杂志;2004年04期
5	董超,宋政湘,陈德桂;基于双CPU的高精度电能质量监测仪[J];低压电器;2004年03期
6	赵兵;刘春明;;基于DSP与GPRS的电能质量监测系统[J];电网与清洁能源;2009年02期
7	李骁斐;秦建荣;;基于DSP的电能质量监测系统[J];仪表技术与传感器;2010年08期
8	侯丽华;;基于TMS320VC33实现的电能质量监测系统[J];微计算机信息;2007年04期
9	丁洁;侯铁兵;全惠敏;;电能质量实时监测系统的软件设计与实现[J];电测与仪表;2009年10期
10	侯丽华;王晓曦;刘奭昕;;基于电力载波的电能质量监测系统研究与设计[J];长春工程学院学报(自然科学版);2010年03期

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1	林广明;黄义锋;欧阳森;蒋金良;;基于DSP和CPLD电能质量监测装置的设计[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集（中册）[C];2008年
2	和巍;林涛;;基于数字信号处理器的电能质量在线监测装置方案设计[A];中南七省（区）电力系统专业委员会第二十二届联合学术年会论文集[C];2007年
3	林航;;基于移动通信方式的电能质量监控终端单元设计与实现[A];全国第19届计算机技术与应用（CACIS）学术会议论文集（上册）[C];2008年
4	朱涛;李文云;吴琛;李玲芳;申洪;黄镔;;风电场并网对地区电网电能质量的影响分析[A];战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集[C];2011年
5	赵春枝;;提高城市供电系统供电电能质量的研究[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策（上册）[C];2002年
6	郑港;邱佑存;周德钧;;电能质量及补偿控制技术方案探讨[A];第七届全国电技术节能学术会议论文集[C];2003年
7	耿云玲;王群;何怡刚;;典型电能质量扰动信号的小波检测[A];2004全国测控、计量与仪器仪表学术年会论文集（上册）[C];2004年
8	杨振宇;赵剑锋;唐国庆;;电能质量的经济评估以及改善方案的净现值确定[A];江苏省电工技术学会成立十周年庆典暨2004年学术年会论文集[C];2004年
9	何益宏;刘进军;叶英华;李红雨;卓放;王兆安;;一种基于双变流器结构的通用电能质量控制器[A];第11届全国电气自动化电控系统学术年会论文集[C];2002年
10	李加升;柴世杰;;电能质量谐波间谐波在线快速检测方法研究[A];2008中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C];2008年

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1	张哲;欧盟亚洲电能质量投资项目在华启动[N];中国电力报;2008年
2	人微;电能质量小常识[N];中国电力报;2004年
3	本报记者刘超辉;电能质量离仲裁还有多远[N];中国电力报;2003年
4	胡俊霞曹建萍;电能质量在线监测仪——为奥运供电保障加道保险[N];国家电网报;2008年
5	王靖;柔性直流输电技术项目启动[N];国家电网报;2008年
6	;电能质量关乎电网健康[N];中国电力报;2004年
7	记者吴国瑛;电网“污染”岂容小觑[N];上海科技报;2006年
8	薛枫周昕峰;通辽局首套电能质量在线监测系统投运[N];东北电力报;2011年
9	本报记者方彬通讯员孙国彬王宏兴;提高电能质量有路可寻[N];中国电力报;2004年
10	王国柱;唐山供电QC小组技术创新获奖[N];中国电力报;2007年

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1	管春;电能质量综合检测与分析系统研究[D];重庆大学;2011年
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1	周俭节;基于DSP的电能质量在线监测装置的设计与实现[D];合肥工业大学;2010年
2	祝愿博;基于DSP与430单片机的电能质量测量仪设计[D];武汉科技大学;2010年
3	李维光;电力谐波发生器试验装置的研究[D];华北电力大学（河北）;2005年
4	林勇;基于DSP的电能质量在线监测器的设计与实现[D];安徽大学;2010年
5	杜丹;基于DSP的电能质量在线网络监测系统[D];华北电力大学（北京）;2005年
6	冯沛儒;电能质量监测装置的人机界面研发[D];浙江大学;2006年
7	蔡丽娟;超级电容器储能系统电压控制技术的研究[D];华北电力大学（河北）;2005年
8	王勤湧;电能质量检测分析系统的研究与设计[D];东华大学;2010年
9	俞峰;电能质量监测软件的研究和开发[D];西南交通大学;2003年
10	李豪举;电力推进船舶电能质量分析[D];江苏科技大学;2010年

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