1。1课题提出背景及意义
随着现代科技不断发展,各种电能设备投入电网使用导致电网负荷急剧增 加,伴随人们对电能质量的要求逐渐变高,对这方面问题的关注度也不断提 升。为了能够及时地了解电网的运行情况,让电网始终处于安全的运行状态, 就需要我们将电网的各种电能参数实时检测出来。
电能质量主要有电压质量、电流质量和用电质量以及供电质量这四个方面。 其中的电压质量就是看实际的电网电压和电网标称电压间的偏差,它能够反映出 供电方提供的电力有没有达到要求;电流质量就是要求用电电流要保持正弦波形、 维持恒定频率、和供电电压要同相位,保证系统以高功率因数运行[1]。
电子测量是指以电子技术为基础的一种测量技术。这种测量方法相比传统 测量方法更加方便、快捷、准确。微机与电子测量仪器的结合,构成新一代测 量系统,对各种电参数进行自动量程选择,数据记录和处理、自检自校、故障 诊断等[2]。
开发一种能够实时检测、记录并具有通信功能的电能质量检测装置,在当 今的用电状况下具有许多重要意义:
(1)为管理电力系统的技术人员提供完整的相关电能指标参数,从而优化电 网的运行、改善电网的管理。
(2)用电方如果投入不合适的设备就会对电网造成污染,而电能质量检测装 置可以为用电方选择投入怎样的设备提供参考,这样就能够从源头出发来减少 发生电能质量问题。
(3)为生产厂商提供指导,使得生产出来的设备高度兼容供电系统,从设备 的角度上入手来解决不合格的设备对电网的污染。
(4)如果供电方和用电方因为电能质量问题产生了纠纷,那么电能质量检测 装置里面记录的数据就能够为双方提供依据[3]。
1。2国内外电能质量检测的发展研究状况
1。2。1 国外的发展研究状况
1。2。2 国内的发展研究状况
1。3本文主要工作
结合国内外研究现状以及电能质量检测装置的发展状况,查阅有关资料并 对该类仪器的设计要求和方法有了一定了解。本文根据我国现有的电能质量的 国家标准,设计一种基于 ARM 的电能质量检测装置,实现电能质量的实时检 测和显示。主要研究内容如下:
(1)通过查阅国内外的资料,概述电能质量问题的现状以及其深远的影响, 并分析国内外的电能质量检测装置,阐述关于电能质量检测的研究在现今仍具 有重大意义和市场前景。
(2)依照我国的相关电能质量标准来阐述电能质量检测里面的基本问题,包 括各种电能参数指标的定义和精度。另外介绍一些电网参数的测量方法。
(3)遵循“在保证一定功能的情况下,尽量减少硬件电路成本”的设计原则设 计前端硬件电路,主要包括:互感器电路,信号调理电路和 AD 采集电路。对 LPC1788 的基本功能模块进行简单的介绍。
(4)在 Keil MDK 软件平台上完成系统程序的设计,对主要功能模块进行编 写和详细的分析。
(5)在 LPC1788 学习板上进行系统仿真调试,用电位器来代替三相电输入进 来的电信号进行测试并通过 LCD 显示器将结果显示出来。
第二章 电能质量检测的基本问题
2。1 电能质量的标准
电能质量包括稳态指标与暂态扰动,稳态指标主要有:三相电压电流不平 衡度、频率偏差、电压波动和闪变、谐波含量。暂态扰动主要有瞬态过电压、 暂时过电压、短时供电中断和电压跌落等等[6]。 论文网 基于ARM的三相电压与电流测量系统设计+源程序(3):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_98907.html