電力監(jiān)測儀設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、指導(dǎo)教師：張偉,電力監(jiān)測儀設(shè)計,班級：測控08-6班學(xué)生：關(guān)雪君學(xué)號：0805010608,,電力監(jiān)測儀的研究背景,隨著我國電力市場的逐步建立和完善，對電網(wǎng)電能質(zhì)量提出了越來越高的要求。電力用戶也要求高質(zhì)量的電能來保證其設(shè)備、儀器和系統(tǒng)的正常運行。但是，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，一方面，電力電子技術(shù)的發(fā)展，直流輸電、大功率單相整流技術(shù)在工業(yè)部門和用電設(shè)備上被廣泛應(yīng)用，如在鐵道上的應(yīng)用等，導(dǎo)致電流波形畸變和三相不平衡日益嚴(yán)重，嚴(yán)重影響了

2、電能質(zhì)量;另一方面，由于人們越來越多地使用精密和復(fù)雜的電子設(shè)備，如計算機、通信設(shè)備以及各種過程控制系統(tǒng)來處理和管理工作過程和事務(wù)。這就要求高質(zhì)量和高可靠性的配電系統(tǒng)，以提供與之相適應(yīng)的電能。為保證電力生產(chǎn)的安全與可靠，對電力交流參數(shù)進行有效的測試和分析成為一項迫切而重要的任務(wù)。,本監(jiān)測裝置主要以MSP430F149單片機為微處理器，以數(shù)字信號處理技術(shù)為出發(fā)點，對電壓和電流有效值、視在功率、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、相位、頻率、電能等

3、多個電力參數(shù)進行計算和監(jiān)測，采用更靈活、更準(zhǔn)確的數(shù)字信號處理算法程序進行數(shù)據(jù)處理，減少硬件成本，使電力參數(shù)監(jiān)測符合數(shù)字化技術(shù)發(fā)展的需要。,電力監(jiān)測的意義,本設(shè)計的結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容,第一部分 緒論 本課題的研究背景及意義第二部分 交流電參量及采樣理論 電力參量的計算公式和采樣測量方法 第三部分 硬件電路設(shè)計主芯片的特點和一些重要電路的分析第四部分 軟件設(shè)計測量單元及顯示單元的程序流程圖,根據(jù)采樣定理得到各種電力參量的測量理論

4、基礎(chǔ),由交流電參量的定義可知，對電壓、電流有效值及有功功率的計算均是一個時域積分的過程。若在時間(t，t+T)內(nèi)以采樣間隔Ts同時對u(t)、i(t)連續(xù)N次采樣，得到采樣數(shù)據(jù)序列{uk,ik}（k=1,1,2……,N），其中uk,ik為第k次采樣時刻u(t)、i(t)的瞬時值?？傻茫?電力參量計算,本設(shè)計整體結(jié)構(gòu)框圖,該框圖也為該設(shè)計的主控單元,本框圖為交流采樣法對三相交流線路（包括電流、電壓共有6路輸入信號）進行數(shù)據(jù)采集并處理，實現(xiàn)

5、對電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、視在功率、電能等電參量的測量，并定時將測量數(shù)據(jù)存儲在E2PROM中，供上位機讀取進行后期分析處理。,主芯片MSP430F149主要概述,16位，64管腳的處理器，貼片式封裝，體積很小。2048B的SRAM，60KB的片內(nèi)FLASH程序存儲器。多達48個I/O管腳。其中24個具有獨立外部中斷能力。有足夠的I/O管腳可供使用。具有2個內(nèi)部定時器，1個比較器以及看門狗復(fù)位電路。具有零功耗的掉

6、電復(fù)位BOR電路和電源電壓監(jiān)控器SVS模塊，二者在低功耗模式下也能正常工作，保證程序運行有一個穩(wěn)定的電源環(huán)境。內(nèi)部集成高性能12位ADC與12位DAC，使用簡單，方便，節(jié)省成本與開發(fā)的時間。擁有兩個獨立的USART通信接口，方便與上位機的數(shù)據(jù)通信。具有直接存儲器存取控制器DMA模塊，能夠在無需CPU干預(yù)的情況下顯著增加外設(shè)模塊的數(shù)據(jù)吞吐量，能夠大大降低系統(tǒng)功耗。有豐富的指令系統(tǒng)與高效、方便的開發(fā)環(huán)境。超低功耗。價格較低，相比

7、ARM等芯片能夠大大節(jié)省開發(fā)成本。,電量輸入回路,測周期回路的設(shè)計,測量單元程序流程圖,全文總結(jié),智能電力監(jiān)測儀整體造價較低，系統(tǒng)擴充靈活方便，將在單功能儀表的制造、電力監(jiān)測屏和變電站自動化監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)，有十分可觀的推廣前景，是電力工業(yè)中新型的電參量監(jiān)測裝置。特點：1、可對多個三相電力線路的全部電力參數(shù)進行檢測、顯示、打印和數(shù)據(jù)遠傳。2、遠傳方式：RS-232、RS-485標(biāo)準(zhǔn)接口，可通過MODEM， INTERNET遠傳。3

8、、方便使用：體積小，便于攜帶，使用方法簡單。4、系統(tǒng)基于超低功耗的MSP430F169芯片設(shè)計，不僅大大降低了開發(fā)成本，而且其低功耗的特性是其它同類產(chǎn)品不可比擬的。電力監(jiān)測儀尚有一些不完善之處，有待進一步提高其準(zhǔn)確度，加強其功能，才能不斷提高其性能價格比，保持其強大市場競爭。,本論文是在張老師的悉心指導(dǎo)下完成的，從論文的選題、研究、審查到最后的完成無不凝聚著張老師的心血。時間飛快的流逝，四年的本科生生活在不知不覺中已接近尾聲，四年的