电力系统多参数在线检测系统设计
基于ARM920T的嵌入式电力参数检测系统设计
Ｖ０ ．０ Ｎｏ １ Ｉ ．１ １
ＮＯ Ｖ．２ ００８
２ ０ 年 ｌ 月 ｏ８ １
个Ｇ Ｉ ＰＯ口，通 过这 些接 口可 以进 行Ｌ Ｄ Ｅ 和按 键 的
换 ，使其 满足Ａ Ｄ 口的 电压 输入 范 围 。 ／端
扩展 。 此 外 ，还嵌 入 了功 能 强 大 的Ｌｎ ｘ ｉｕ 操作 系统 。
最 大 转 换 速率 为５ ０ｋｐ ，而 且 采 样 通 道数 和 通 ０ ｓ ｓ
有 较强 的数字信 号 处理 能 力 ，而且 系 统 可靠 性 和
实 时性 也较 高 ，图 １ 示是 其硬 件结 构框 图 。 所
１１ 核 心 微 处 理 器 ．
道 的采 样顺 序 可 以通过 编 程来 决定 。该模 块 还 具
流设备 来 实现 节 能运行 。因此 ，电力 参 数检 测 装 置对 能 量 的 双 向计 量 问 题 越 来 越 受 到 人 们 的 关
注 。并 已成 为 电能检 测与 计量 技 术发 展 的重 要 方
向之一 。
传 统 的 电力 参 数检 测装 置 一般 都 是 基 于单 片 机或 Ｄ Ｐ 计 的 ．前 者 受 运算 速 度 和 处理 数 据 能 Ｓ设
摘 要 ：给 出 了一 种采 用Ａ Ｍ９ ｏ 为核 心微 处 理 器 ，并结 合 多任 务 操 作 系统 内 Ｒ ２Ｔ Ｌｎ ｘ ｉｕ 来设
计 电力参 数检 测 装置 的硬 件 结构 图 ；同时结 合 具体 的功 能要 求 ，对软件 设 计 的主要 部 分 以及
用户应 用程序 的功 能进 行 了说 明 ，最后 分析 了该检 测装 置 中电力 参数 的采 样 、计 算 以及 电能
（）隔 离 ５
为 了保护 芯 片不 受外 界 干扰 而损 坏 ，设 计 时
基于单片机控制的电力系统参数监测模块化设计
［ 刘君华． 于Ｌ ｂ ｎ ｏ ｓＣ Ｉ 虚拟仪器设计 Ｆ］ ３ ］ 基 ａ Ｗｉ ｗ ／ Ｖ ｄ Ｍ． 北京： 电子工业 出 社， ０ 版 ２ ３ ０ 【］ ４ 刘君 华 ． 于Ｌ ｂＷｉ ｄ ｗ ／ ＶＩ 基 ａ ｎ ｏ ｓ Ｃ 的虚拟 仪器 设计 【 ． 京： Ｍ】 北 电子 工业 出版
参考文献 ｍ马月辉， 丛． 石彦 虚拟低频信号特性测试仪Ⅱ． Ｊ 自动化与仪表， ０ ， （ ： — ． ２ １ ６２ １ １ ０ １ ］５ ６
【 张风均．ａ ｎ ｏ ｓＣ Ｉ ２ 】 ＬｂＷＪｄｗ ／ Ｖ 开发入 门与进阶［ ． Ｍ】 北京： 北京航 空航人大 学出版
社，０． ２ １ ０
３ 设计 方案 ． 本 设计 选 用 Ａ Ｉ 司 的 真有 效 值 检 测 Ｄ公 交 流 电 网 电压 对 家用 电器 的正 常使 用 及其 使 用 寿命 有 很大 的 影 响 ，电压 过 高往 芯 片Ａ ７ ６ 行 交 流 电压 检 测 ，它 是一 款 Ｄ ３进 往缩 短 家用 电器 的使 用 寿命 甚 至造 成家 用 低 功耗 、低 成 本 的真 有效 值 转换 器 ，使 用
理 后送 入液 晶显示 部分 ，进 行 电压 显示 。 ２ 常 用的检 测 方 法及 存在 问题 ． 常用 的 电压 检测 方 法 是将 用分 立 元件 照 将 交 流 电 压 经 过 整 流 滤 波 转 换 为 直 流 信 片 号 ，然 后 再 由直 流 电压 检 测 芯 片 进 行 检 机 测 。该检 测方 案 的优 点是 电路 硬件 成 本较 低 。缺 点 是 ， 电 路 参 数 不 容 易 确 定 、调 ４ １整流 电路 设计 ． 整 ，特 别 是对 初 次 进行 检 测 电路设 计 的 学 采 用分 立式 元件 构 建精 密整 流器 需 要 图１系统整体结构框图 生 来 说 ，难度 比较大 。而集 成 的真 有 效值 两个 运 算放 大器 、两 个 二极 管及 若干 匹 配 检 测 芯片 为该 问题 的解 决提 供 了简 单 、有 控 制 核 心 单 片 机 采 用 Ａ ８ Ｃ １ 它 电阻 。使用 真有 效值 转 换器 Ｉ可 以取 代所 Ｔ ９５， Ｃ 效 的解 决 途径 。 是 一 款 低 功 耗 ， 高 性 ￣ Ｃ Ｏ ８ 单 片 有这 些器 件 并节 省 电路 板 空 间 （ ）。 ＭＳ 位 图２
电力变压器在线检测系统设计
电力变压器在线检测系统设计电力变压器在线检测系统设计随着工业化进程的加速，电力供应已成为现代化社会的基本需求。
而电力变压器则是电力传输和分配过程中不可或缺的一种设备，它扮演着电流互换和电能转化的重要角色。
变压器的安全、稳定运行直接关系到电力的质量和供应的可靠性。
因此，建立变压器在线检测系统，可以有效地提高变压器运行的可靠性和安全性。
一、检测内容电力变压器在线检测系统主要包括变压器的运行参数和状态检测、油质检测、法拉第电流检测、局部放电检测等多项内容。
电力变压器的运行参数和状态检测，包括电压、电流、温度、湿度、水平、震动等参数的检测，以及变压器绝缘系统的监测，通过实时监测这些参数，可以及时了解变压器的运行状态，及提前发现异常情况。
变压器的油质检测，是通过检测变压器油中含气量、水分、酸值等参数，来判断变压器油的质量是否达到规定标准，及时了解油清洗换油等质量要求。
法拉第电流检测，通过检测变压器铁芯中的法拉第电流，及时发现变压器的内部故障，避免故障扩大损坏变压器。
局部放电检测，检测变压器内部绝缘系统的局部放电情况，能够及早发现变压器绝缘系统的故障隐患，防止局部放电引发的故障扩大和损害变压器。
二、系统设计电力变压器在线检测系统一般分为控制中心和分散式检测装置两部分。
控制中心的主要功能是实时监测变压器的运行状态、接收和处理来自分散式检测装置的变压器参数数据，通过数据分析和处理，检测变压器的状态是否正常，对异常情况进行报警处理；分散式检测装置主要功能是对变压器运行的多项参数进行实时检测和监控，并将检测到的数据传输给控制中心进行处理和分析。
在系统设计过程中，需要考虑以下几方面的因素：1. 检测点布置：要确定在变压器的哪些位置设置检测点，既要充分考虑检测的内容，同时又不能影响变压器的正常运行。
2. 检测范围：要根据变压器的功率和类型，确定在线检测系统的检测参数范围，以确保检测的准确性和可靠性。
3. 数据采集和传输方式：要选择合适的数据采集和传输方式，确保数据采集的准确性和实时性。
电力系统故障检测与诊断系统设计与实现
电力系统故障检测与诊断系统设计与实现随着电力系统规模的不断扩大和电力设备的日益复杂，故障检测与诊断成为了保障电力系统安全运行的关键环节。
为了提高电力系统的可靠性和稳定性，设计与实现一套高效的电力系统故障检测与诊断系统势在必行。
本文将从系统设计与实现两个方面，介绍电力系统故障检测与诊断系统的重要性，并探讨其设计与实现的主要内容和方法。
一、电力系统故障检测与诊断系统的重要性电力系统是国民经济的重要支撑，一旦发生故障将对社会经济产生严重影响。
因此，建立一套电力系统故障检测与诊断系统，能够及时准确地检测和诊断系统故障，对于提高电力供应的可靠性、稳定性和安全性具有重要意义。
故障检测与诊断系统能够通过监测电力设备的运行状态和参数变化，及时发现异常情况，采取相应的措施进行处理，避免故障的蔓延和扩大，保障电力系统的正常运行。
二、电力系统故障检测与诊断系统设计的主要内容1. 数据采集与处理电力系统故障的检测与诊断需要通过对电力设备的运行数据进行采集和处理，以获取准确的故障信息。
设计故障检测与诊断系统时，需要合理选择传感器和采集设备，从各个关键节点采集电流、电压、温度等实时数据，并对采集的数据进行质量控制和预处理，以确保数据的准确性和可靠性。
2. 特征提取与选择电力系统故障的判断和诊断依赖于对故障特征的提取和选择。
通过对采集的电力数据进行特征提取，可以从中提取出反映设备运行状态的重要信息。
常用的特征包括频率、振幅、相位等，可以通过信号处理和数据分析方法进行提取和选择，以便于后续的故障判断和诊断。
3. 故障分类与判断电力系统故障包括短路、过载、接地故障等多种类型，准确判断故障类型对于及时采取措施具有重要意义。
故障分类与判断可以基于统计分析、机器学习、人工智能等方法进行，通过与基准故障特征对比，判断故障类型并给出相应的处理建议。
4. 预警与告警系统及时发现和响应电力系统故障是故障检测与诊断系统的关键目标之一。
设计预警与告警系统，可以通过与历史数据对比，建立故障模型和规则，一旦检测到异常情况，及时发出警报并通知相关人员，以便快速采取措施进行故障处理和修复，避免故障蔓延和造成重大损失。
基于机器学习的电力数据异常检测与监测系统设计
基于机器学习的电力数据异常检测与监测系统设计概述电力数据的异常检测与监测是电力行业重要的一环，能够帮助电力公司及时发现和解决潜在的故障，提高电力设备的稳定性和可靠性。
传统的异常检测方法往往需要依赖专业人员进行手动分析，效率低下且容易出现遗漏。
而基于机器学习的电力数据异常检测与监测系统则可以自动化地发现潜在问题，解放人力，提高监测的准确性和效率。
系统设计基于机器学习的电力数据异常检测与监测系统设计主要包括数据采集、特征提取、模型训练、异常检测和可视化展示五个步骤。
数据采集电力数据的采集是整个系统的第一步，可以通过传感器、遥测仪表和监测设备等方式获取电力系统的数据，包括电压、电流、功率、温度等参数。
这些数据可以通过实时采集或批量导入的方式进行获取，并存储于数据库中。
特征提取特征提取是基于机器学习的电力数据异常检测与监测系统中的关键步骤。
在这一步骤中，我们需要从原始的电力数据中提取出有用的特征，以供后续的模型训练和异常检测使用。
常用的特征提取方法包括时间域特征、频域特征和小波变换等。
模型训练模型训练是系统设计中的核心部分，通过使用机器学习算法对提取的特征进行建模和训练，以构建异常检测模型。
常用的机器学习算法包括支持向量机（SVM）、决策树（DT）、随机森林（RF）和深度学习等。
在模型训练的过程中，我们需要利用已知的正常和异常数据进行有监督或无监督学习，并对模型的性能进行评估和调优。
异常检测在模型训练完成后，我们可以利用训练好的模型对新的电力数据进行异常检测。
异常检测主要通过将电力数据输入训练好的模型，通过模型预测异常的概率或标记异常样本。
根据预测结果，我们可以及时发现和处理可能存在的问题，以防止故障的发生和扩大。
可视化展示异常检测结果的可视化展示是为了方便用户对电力数据异常情况进行直观的观察和分析。
通过将异常检测结果以图表、曲线等形式展示出来，用户可以快速了解异常情况，并及时采取相应的措施。
此外，可视化展示还可以帮助用户发现电力系统中的潜在问题和趋势，以提前预防可能发生的故障。
变电站电力设备综合状态在线监测系统
变电站电力设备综合状态在线监测系统变电站电力设备综合状态在线监测系统一、应用范围及特点变电站电力设备综合在线监测系统主要针对110kV及以上电压等级变电站内关键电力设备（变压器、GIS、断路器、容性设备、避雷器、电力电缆等）进行在线监测，并通过对不同电力设备多种运行参量的综合分析为全面评估设备的运行状态和寿命预测提供准确的现场运行数据。
系统主要特点：采用分层次监测的系统结构，将电力局管辖区域内的多个变电站内的多种电力设备在线监测作为一个整体进行规划和设计，在统一的硬件平台、统一的软件平台和统一的数据库上实现变电站多种电力设备、多个状态参量的集成监测，避免了在线监测简单拼凑带来的弊端，使监测系统具有良好的兼容性、可扩展性和可维护性。
采用目前国际上最先进的数据采集硬件和PXI测控总线结构，不同设备和数据中间之间的通讯采用IEC61850标准，能够保证监测数据的准确性和可靠性。
超高频局部放电监测采用外置的微带天线传感器（带宽：3000MHz）进行测量，并对采集到的单次放电波形进行多种分析，从真正意义上实现了超高频局部放电的在线监测。
所有传感器的安装不改变变压器的本体结构，不影响设备的正常运行。
现场前置机机柜、智能采集单元和所有外置传感器的结构设计均符合高海拔、大温差户外长期使用的要求，系统具备定期自检和故障自恢复功能，能在规定的工作条件下长期可靠工作。
远程数据监控中心采用双机热备+磁盘阵列的结构保证数据长期存储的可靠性，采用电力局区域互联网通信的方式，通过浏览器方式可以远程监控管理终端和监控中心连接，实现电力局办公桌面查看现场数据，并提供无线接入方式。
系统软件采用模块化结构设计和图元设计，同时具备自动监测和手动监测功能，具有良好人机界面，易操作，易升级。
二、技术参数1. 电容性设备：介质损耗角正切分辨率达1‰。
长期检测稳定性小于5‰。
检测单元测量误差小于5‰智能监测单元电磁兼容满足相关技术标准，同时支持现场通讯协议；2．避雷器电流测量精度小于2%（现场干扰条件下测量）；能够对测量结果进行温湿度修正；长期监测稳定性小于1%；电磁兼容应足相关技术标准，同时支持现场通讯协议；3．断路器：a) 电寿命诊断分合闸过程电流波形正常工作和分合闸过程电流幅值电弧持续时间（准确性≤±10%）分合闸动作次数、时间及日期主触头累计电磨损（以I2T 或IT 表征）（受燃弧时间判断的影响，测量精度≤±15%）b) 机械系统诊断线圈分合闸时间分合闸线圈电流波形断路器分/合状态c) 控制回路状态监测辅助触点动作时间d) 储能机构状态监测储能电机工作电流波形储能电机启动次数4 变压器：a）射频局部放电监测单元传感器频带：100kHz~15MHz实时采样带宽：15MHz相位分析窗口数：4000放电统计参量分析功能，包括：基本放电参量：最大放电量、平均放电量、放电次数二次统计参量：偏斜度、峭度二维谱图显示：最大放电量相位分布Hqmax(φ)、平均放电量相位分布Hqn(φ)、放电次数相位分布Hn(φ)二维放电谱图三维放电谱图：放电次数－放电量－相位b）超高频局部放电监测单元传感器频带：10MHz~3000MHz实时采样带宽：300MHz实时采样速率：2000MS/s等效采样速率：2000MS/s纳秒单次放电分析功能，包括：时域指纹分析、频域指纹分析、联合时频分析、基于小波提取的分形分析c）油中气体色谱在线监测最小分析周期: ≤4小时；工作环境温度：-30℃～45℃；安装接口位置：油路循环范围内；测量精度：气体组分灵敏度测量范围检测精度H2 ≤1μL/L 1－2000μL/L ≤10％CO ≤1μL/L 1－5000μL/L ≤10％CH4 ≤1μL/L 0.1－2000μL/L ≤10％C2H6 ≤1μL/L 0.1－2000μL/L ≤10％C2H4 ≤1μL/L 0.1－2000μL/L ≤10％C2H2 ≤1μL/L 0.1－500μL/L ≤10％总烃≤1μL/L 1－8000μL/L ≤10％d）套管介质损耗角正切在线监测（可选）介质损耗角正切分辨率达10-3长期检测稳定性小于5×10-3检测单元测量误差小于±1%读数+0.0005e）油中温度在线监测温度检测范围：-30℃～+125℃温度测量精度：0.5℃f) 铁芯接地故障在线监测最小电流分辨率1mA最大可测量电流范围应达到100A5 环境参数监测：环境参数环境温度 -50～80℃ ±0.5% 环境湿度 0～98%RH ±2%三、系统构成采用分层次在线监测的方式，将需要在线监测的电力设备按照区域划分为多个单元（通常将一回出线上的所有电力设备划分为一个单元）。
单片机电力监测系统设计
单片机电力监测系统设计1. 引言近年来，随着电力需求的不断增加，电力供应的稳定性和可靠性成为了一个重要的问题。
为了解决这个问题，电力监测系统应运而生。
本文将基于单片机技术，设计一个电力监测系统，以实时监测电力的使用情况，从而有效管理和优化电力资源的利用。
2. 系统概述单片机电力监测系统主要包括以下几个方面的内容：传感器模块、数据采集模块、数据处理模块、显示模块和通信模块。
2.1 传感器模块传感器模块用于检测电力的各项参数，包括电流、电压、功率因数等。
常用的传感器有电流互感器和电压互感器。
通过这些传感器，系统可以准确地感知到电力使用的情况。
2.2 数据采集模块数据采集模块负责将传感器模块采集到的数据进行采集和处理。
采集到的数据会通过模拟信号转换芯片转换成数字信号，然后再由单片机进行处理。
2.3 数据处理模块数据处理模块是整个系统的核心。
单片机作为中央处理单元，负责接收和处理采集到的数据。
通过算法和逻辑运算，单片机可以计算出电力的实时使用情况，包括总功率、功率因数等。
2.4 显示模块显示模块用于将处理后的数据以可视化的方式展示出来。
常见的显示方式有数码管显示和液晶显示。
通过显示模块，用户可以直观地了解到电力的使用情况，以及系统运行状态。
2.5 通信模块通信模块可选，用于将监测到的数据传输给其他设备，如上位机或云平台，以便进行进一步的分析和管理。
3. 系统设计原理本系统的设计原理是通过传感器模块检测电力参数，数据采集模块将模拟信号转换成数字信号，然后由单片机进行处理和计算，最后通过显示模块将结果可视化展示出来。
3.1 传感器模块设计传感器模块采用电流互感器和电压互感器进行检测。
电流互感器负责检测电流值，电压互感器负责检测电压值。
3.2 数据采集模块设计数据采集模块主要由模拟信号转换芯片和单片机组成。
模拟信号转换芯片负责将模拟信号转换成数字信号，然后通过单片机进行采集和处理。
3.3 数据处理模块设计数据处理模块由单片机实现。
电能质量在线监测系统
电力系统电能质量在线监测系统概述电网由“发、输、变、配、用”五个环节组成，作为用户侧的“配、用”电环节消耗着总电能的80%。
随着社会经济发展，电气化铁路、电弧炉、变频器等冲击性、非线性、不平衡度负载在电力应用中越来越多，谐波、负序、闪变、电压暂态等电能质量问题直接影响着电力系统的供电安全。
电能是一种商品，其质量问题是供应商和客户共同关注的问题。
用电企业有必要建立电能质量监测系统，实现对整个配电电网电能质量的实时监控。
产品特点电能质量监测系统GDDN-500C具有485总线传输功能和以太网远程传输功能，可随时随地得知各个监测点的实时数据，并能通过远程控制技术，做到随时对任意一个监测点进行修改设置和做特殊检测。
可以在任何地方任何时间查看GDDN-500C所记录的数据,并在上位机上进行细致深入地分析。
如有异常电力事件发生,GDDN-500C能够以最快的速度进行报警提示，并且通过原始资料，可以在电脑进行分析处理越限故障及事件。
公司不断优化监控终端的程序，轻松实现远程监控。
内置大容量Flash存储盘，可保证记录时间的长度和记录数据的完整性。
产品功能2～50次谐波分析；通过多种通讯方式实现远程数据采集（远动103规约、局域网通讯、RS232/ RS485通讯）；可切换至被监测的任一变电站的任一条线路，显示现场数据；对历史数据调用分析；存贮发送来的数据，并根据选定的时间段或测试数据筛选条件进行进一步分析处理；对现场发来的数据，按照统计、分析条件定时形成综合统计报表；输出多种趋势曲线和波形曲线；输出多种数据报表；可当地或远程任意设置仪器测量参数，如：电压变比、电流变比、越限定值可任意设定电压、电流各次谐波的报警和跳闸限值。
可任意设置连续越限次数（为避免干扰和暂态谐波造成的误判断，当连续越限次数超过设定值时为一次真实的越限）。
当测量值超过所设定的报警限值时，仪器提供报警继电器的闭合结点。
具有谐波超值报警和跳闸功能。
智能电网输电线路状态在线监测系统方案
智能电网·高压输电线路状态在线监测系统一系统简介随着国家电力建设的发展，电网规模不断扩大，在复杂地形条件下的电网建设和设备维护工作也越来越多，输电线路的巡检和维护越来越表现出分散性大、距离长、难度高等特点。
因此对输电线路本体、周边环境以及气象参数的智能化远程监测成为智能电网改造的重要工作。
输电线路在线监测系统是智能电网输电环节的重要组成部分，是实现输电线路状态运行、检修管理、提升生产运行管理精益化水平的重要技术手段。
STC_OLMS系列输电线路状态在线监测系统电子测量、无线通讯、太阳能新能源技术及软件技术等实现对导线覆冰、导线温度、导线弧垂、导线微风振动、导线舞动、次档距震荡、导线力、绝缘子串风偏（倾斜）、杆塔应力分布、杆塔倾斜、杆塔振动、杆塔基础滑移、绝缘子污秽、环境气象、图像（视频）、杆塔塔材被盗等状况的实时在线监测，预防电力线路重大事故灾害的发生。
系统采用模块化设计，可以独立使用，也可自由组合，功能模块组合如下图所示：二技术标准1、Q/GDW 242-2010《输电线路状态监测装置通用技术规》2、Q/GDW 243-2010《输电线路气象监测装置技术规》3、Q/GDW 244-2010《输电线路导线温度监测装置技术规》4、Q/GDW 245-2010《输电线路微风振动监测装置技术规》5、Q/GDW 554-2010《输电线路等值覆冰厚度监测装置技术规》6、Q/GDW 555-2010《输电线路导线舞动监测装置技术规》7、Q/GDW 556-2010《输电线路导线弧垂监测装置技术规》8、Q/GDW 557-2010《输电线路风偏监测装置技术规》9、Q/GDW 558-2010《输电线路现场污秽度监测装置技术规》10、Q/GDW 559-2010《输电线路杆塔倾斜监测装置技术规》11、Q/GDW 560-2010《输电线路图像视频监测装置技术规》12、Q/GDW 561-2010《输变电设备状态监测系统技术导则》13、Q/GDW 562-2010《输变电状态监测主站系统数据通信协议》14、Q/GDW 562-2010《输电线路状态监测代理技术规》15、GB 191 包装储运图示标志16、GB 2314 电力金具通用技术条件17、GB 2887—2000 电子计算机场地通用规18、GB 4208—93 外壳防护等级（IP代码）19、GB 6388 运输包装图示标志20、GB 9361 计算站场地安全要求21、GB 9969.1 工业产品使用说明书总则22、GB 11463—89 电子测量仪器可靠性试验23、GB 12632—1990 单晶硅太阳电池总规24、GB 50545－2010 110kV～750kV架空输电线路设计规25、GB/T 2317.2—2000 电力金具电晕和无线电干扰试验26、GB/T 2423.1—2001 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温27、GB/T 2423.2—2001 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：高温28、GB/T 2423.4—1993 电工电子产品基本环境试验规程试验Db：交变湿热试验方法29、GB/T 2423.10—1995 电工电子产品环境试验第二部分：试验方法试验Fc和导则：振动（正弦）30、GB/T 3797－2005 电气控制设备31、GB/T 3859.2－1993 半导体变流器应用导则32、GB/T 3873－1983 通信设备产品包装通用技术条件33、GB/T 6587.6—86 电子测量仪器运输试验34、GB/T 6593 电子测量仪器质量检验规则35、GB/T 7027－2002 信息分类和编码的基本原则与方法36、GB/T 9535－1998 地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型37、GB/T 14436 工业产品保证文件总则38、GB/T 15464 仪器仪表包装通用技术规39、GB/T 16611—1996 数传电台通用规40、GB/T 16723－1996 信息技术提供OSI无连接方式运输服务的协议41、GB/T 16927.1 高电压试验技术第一部分：一般试验要求42、GB/T 17179.1－2008 提供无连接方式网络服务的协议第1部分：协议规43、GB/T 17626.2—1998 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验44、GB/T 17626.3—1998 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验45、GB/T 17626.8—1998 电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验46、GB/T 17626.9—1998 电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验47、GB/T 19064－2003 家用太阳能光伏电源系统技术条件和实验方法48、QX/T 1—2000 Ⅱ型自动气象站49、YD/T 799—1996 通信用阀控式密封铅酸蓄电池技术要求和检验方法50、DL/T 548 电力系统通信站防雷运行管理规程51、DL/T 741—2010 架空送电线路运行规程52、DL/T 5154—2002 架空送电线路杆塔结构设计技术规定53、DL/T 5219—2005 架空送电线路基础设计技术规定54、QJ/T 815.2－1994 产品公路运输加速模拟试验方法三、系统电源及通讯1、监测装置电源实现（1）监测装置采用太阳能对蓄电池浮充的方式进行供电，对日照照射相对较弱地区也可同时采用太阳能及风能对蓄电池进行充电的方式进行供电。
刍议电力电缆绝缘在线监测系统设计及故障分析
刍议电力电缆绝缘在线监测系统设计及故障分析近年来，我国电力系统运行环境日趋复杂，电力电缆绝缘在线监测系统技术要求逐步增加，为了全面满足人们对于电力系统应用需求，电力电缆绝缘在线监测技术的应用以及系统的构筑逐步发展完善。
本文介绍电力电缆在线监测系统的总体设计及软硬件设计，模拟试验证明，该系统能够有效判断电力电缆是否有绝缘老化或者击穿现象出现。
标签：电力电缆；绝缘；在线监测；故障诊断；系统1 电力电缆绝缘监测系统总体设计电力电缆绝缘监测系统原理如图1 所示。
现场监测单元需要达到一定的精度，但是一味地追求高精度会造成设计成本的增加，因此需要在系统的稳定性与精度之间找到一个合理的平衡点。
通过各项指标的分析，监测单元的测量精度一般定为0.2 级。
2 监测系统硬件设计现场监测单元主要由微处理器（ARM 构架的LPC2214）、FPGA、信号调理电路以及液晶显示等部分组成。
ARM 平台系统结构图如图2 所示。
ARM 架构的微处理器能够支持实时仿真与跟踪32 位的CPU，LPC2214 是有极低功耗，32 位的定时器以及9 个以上的外部中断。
微处理器在系统中的主要作用是采集、调理信号以及对存储进行相关的控制，处理故障信号，提取特征与运算参数，和上位机保持通信，上传所检测出来的参数信息，以利于上位机综合评估电力电缆的运行情况，进而为电力电缆的绝缘性提供量化依据。
系统采用MAX485 芯片实现上位机和现场检测单元之间的通信连接。
MAX485 芯片主要是由可控驱动器与可控接收器两部分组成。
2.1 电流传感器与信号调理电路设计考虑到系统中接地电流较大，采用穿心式电流传感器，这种传感器不仅可以达到精度标准，同时还可以确保监测装置的电气安全性。
通过比较分析，WBI513C0 型电流传感器符合系统的要求。
穿心式输入可以保证测试装置的安全性；跟踪电流源输出有利于对信号进行分析；输入频率25～5kHz 适用于工频信号的采样。
在信号调理电路设计中，由于故障电流信号的输出最高达到100mA，所以需要增加电流或电压转换器，借助运算放大器把电压放大到合适的范围，然后输送到后续电路。
电力系统多参数在线检测系统设计
新疆大学科学技术学院College of science ＆technology Xinjiang University学生毕业论文(设计)题目：电力系统多参数在线检测系统设计指导教师: 希望学生姓名：曹金科专业：电气工程及其自动化班级：电气10-3班完成日期：声明郑重声明，此论文（设计）是本人在相关老师指导下完成，没有抄袭、剽窃他人成果，否则，由此造成的一切后果由本人负责。
本人签名：新疆大学科学技术学院学生毕业论文（设计）任务书学生姓名曹金科学号 20102421007 专业电气工程及其自动化班级电气10-3班论文（设计）题目电力系统多参数在线检测系统设计论文（设计）来源教师自拟要求完成的内容 1）设计出电力系统电压、电流、频率、功率因数等参数在线检测方案。
2）设计出完整的以51单片机为主控制的整体系统图。
3）写出完整的系统程序。
4）完成毕业论文的书写。
发题日期：年月日完成日期：年月日指导教师签名摘要随着电力系统的快速发展，电网容量不断增大，结构日趋复杂，电力系统中实时监控、调度的自动化显得尤为重要，而电力参数的数据采集又是实现自动化的重要环节，如何快速准确地采集系统中各元件的电参数（电压、电流、功率、频率等）是实现电力系统自动化的一个重要因素。
基于此，此次设计采用单片机80C51实现电力监控系统的交流采样,即系统采集的是交流电压和电流，不需变送器进行交直流转换。
模数转换器ADC0809对三相交流电压和电流分时进行模数转换，把得到的数字量送入单片机进行数据处理，然后通过LCD数码管显示电压和电流，频率，功率，功率因数等的实时值。
文中论述了该系统实现电参数测量的工作原理，着重介绍了该系统的实现过程，在此基础上，详细介绍了整个系统的软件开发过程。
关键词：电力系统；交流采样；电气参数AbstractWith the rapid development of electric power system, network capacity is increasing, and the growing complexity of the structure, electric power system real-time monitoring and Scheduling Automation is particularly important. The data acquisition of the electric parameters is also an important part of automation. How quickly and accurately acquisition the electrical parameters (voltage, current, power, frequency, etc.) of system components is an important factor to achieve power system automation.Based on the paper adopts 80C51 SCM to achieve AC sampling of electric parameters. That the acquisition system is AC voltage and current, transmitter without AC-DC conversion。
一种基于STM32的无刷直流电动机检测系统设计
link appraisement
周 琦 张宇翔 李丹雯
航空工业陕西飞机工业（集团）有限公司制造工程部特设室
周琦（1982-）主要从事航空电气相关工作；张宇翔（1979-）主要从事航空电气相关工作；李丹雯（1989-）主要从事航空电气相关工作。
图2 电流检测电路图3 位置检测电路图4 转速检测电路图5 温度检测电路
图8 外围电路图6 显示电路
图7 电源电路
数据线，连接至STM32的PG0－PG7上。
此外，由于
LCD12864采用并口传输方式，因此将PSB固定置为高电
平。
引脚A和K分别是背光源正和背光源负，因此一端接
5V电源，一端接地。
电源电路
本设计电源电路只考虑STM32、霍尔传感器以及
LCD12864的供电，因此需要的电压有直流5V和3.3V。
本系统以直流24V作为系统的输入电源，为整个系统提供
稳定的电压，如图7所示。
首先，需要将24V直流转换为
5V直流进行输出，因此本设计采用LM2956进行电压转换。
电路中，为了防止24V输入端的瞬态电压过大
而造成电路损坏，采用C14和C15作为电路输入电容。
此。
220KVGIS高压开关配电室SF6在线检测系统方案 ( SF6气体在线监测
220KVGIS高压开关配电室SF6在线检测系统方案( SF6气体在线监测装置)•高压开关配电室SF6在线检测系统的意义：高压开关是电厂、变电站的重要设备之一，为了能够安全可靠地将电力送到国家电网，必须确保高压开关等设备工作正常、可靠运行。
在高压开关GIS设备中，SF6保护气体的密度及微量水分含量都对高压开关是否能够可靠运行起着至关重要的作用，因此，需要对高压开关GIS设备中SF6气体的密度及微量水分含量进行实时检测。
在高压开关保护气体SF6的各项参数中，水分含量是其中十分重要的指标。
为此国家标准GB/T8905《六氟化硫电气设备中气体管理和检测导则》、GB7674《72.5KV及以上气体绝缘金属封闭开关设备》中均对气体的水分含量规定如下：隔室有电弧分解物的隔室μL/L 无电弧分解物的隔室μL/L交接验收值≤150≤500运行允许值≤300≤1000从上表中可以看到，正常运行的高压开关气体中，水分的含量是很低的。
因此，在行业中一般称为气体的微水含量检测。
气体中微量水分对高压开关的影响是很大的，主要表现在：水分含量超标带来的开关绝缘性能降低，导致高压击穿。
因绝缘能力下降在两端电极附近产生局部放电，时间长了导致贯通性闪络；直接影响高压开关的开断性能。
这是由于SF6被电弧分解后形成SF4+、SF2+、SF5+及负离子F2-、F-、SF-，水分的存在对分解物的复合和断口间介质强度的恢复起阻碍作用；电弧分解物和SF6经过水解产生HF和H2SO4，会对某些金属物和绝缘件产生腐蚀作用，影响高压开关的使用寿命。
因此，必须定期检测SF6气体的微水含量值，一般要求为半年检测一次。
在SF6气体微量水分含量的测量上，传统的方法常采用便携式微水测量仪，其缺点是便携式微水测量仪不能对SF6气体微量水分含量进行在线实时测量，只能够定期对微水含量进行测量，在对微水含量进行测量时，需要从气室内放出一部分SF6气体，采用露点仪测量微水含量，一般露点仪要求测量时间为5～10分钟，气体释放流量值5L/min，每次检测带来的气体释放量很大，测试过程比较复杂，不便于操作，并且对于气室较小的SF6开关，更是无法采用此方法进行检测。
多路参数巡回检测系统的设计
多路参数巡回检测系统的设计作者：方友勇来源：《企业技术开发·中旬刊》2012年第10期摘要：以计算机为中心的现代测控系统，采用数据采集与传感器相结合的方式，能最大限度地完成测试工作的全过程。
既能实现对信号的检测，又能对所获信号进行分析处理求得有用信息。
现代计算机测试系统能完成对多点、多种随时间变化的被测参量的快速、实时测量，并能排除噪声干扰，进行数据处理、信号分析，由测得的信号求出与研究对象有关的信息的量值或给出其状态的判别。
在实际应用中，根据不同的测量对象，选用不同的传感器，不同的传感器具有不同的输出信号。
传感器接口电路的选择是根据传感器的输出信号特点和用途确定的，所有传感器接口具有多样性。
文章主要研究传感器与微型计算机的常用接口电路。
关键词：测控；传感器；输入通道；接口电路中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2012）29-0017-021 传感器输出信号的检测电路传感器的接口电路中完成对传感器输出信号预处理的各种接口电路统称为检测电路，经检测电路预处理过的信号，应成为可供测量、控制使用及便于向微型计算机输入的信号形式，下面介绍几种常用的电路。
1.1 阻抗匹配器1.3 放大电路传感器的输出信号一般比较微弱，需要放大电路将其输出的直流信号或者交流信号进行放大处理，为检测系统提供高精度的信号。
反相放大器基本电路如图4所示，输入信号通过Ri接到反相器输入端，同相输入端接地。
输出信号通过反馈电阻Rf反馈到反相输入端。
同相放大器的基本电路如图5所示，输入电压直接接入同相输入端，输出电压通过反馈电阻Rf反馈到反相输入端。
2 传感器与微型计算机的连接由检测电路预处理过的检测信号在输入微型计算机前还要经过相应的接口电路进行处理，转换成CPU能直接进行运算处理的信号，如模拟信号要转换成数字量，而数字信号也要转换成能被计算机能接受的数字量。
不同类型的传感器输出信号不同，进入计算机的接口电路也不同。
高压开关柜多参数及视频监测系统设计
第6期机电技术107高压开关柜多参数及视频监测系统设计邓龙君崔博文(集美大学轮机工程学院,福建厦门 361021)摘要:针对高压开关柜可能出现故障的原因,分类对其相关状态参数进行监测,为后续开发出符合实际的诊断专家系统提供各种信息支持。
通过采用多种通信技术对站内采集的多个高压开关柜的机械特性参数､电气参数､环境参数等数据以及视频图像进行实时传送,从而实现高压开关柜的现场及远程在线监测。
关键词:高压开关柜;多参数;视频;监测中图分类号:TM591文献标识码:A 文章编号:1672-4801(2012)06-107-03随着计算机技术及检测技术的发展,电力系统的综合自动化程度越来越高,相应地对各种电力设备运行状态的监控提出了更高的要求。
而在电力系统的发电､输电､配电中,高压开关柜作为控制､通断和保护的装置起着不可替代的作用。
因此高压开关柜不仅本身必须具备非常可靠的稳定性,而且应该能够实时监控其运行的状态。
对高压开关柜的各项运行参数进行全天候地监测,是保证电力系统稳定可靠运行的关键。
高压开关设备的状态监测和故障诊断已有很长的研究历史,但至今还有许多关键技术没有解决,比如设备异常和老化的故障机理,故障诊断过程中的推理策略,开关电弧及真空开关真空度的在线监测以及结合实际进行综合分析与判断的系统软件开发等。
高压开关设备从结构修改､设计优化到制造和生产过程都迫切需要其在实际运行过程中获取的各项参数数据及相关信息,以保证其设计尽可能合理。
同时,电力企业如何在条件允许的情况下根据开关设备运行规律制定出合理的检测维修制度,也急需相关监测系统软件根据已有的知识库对高压开关柜的运行状态进行分析,通过故障预警和报警,及时告知相关人员采取措施,从而充分发挥开关设备潜力,延长使用寿命以及提高开关设备运行的可靠性､安全性和有效性,减少损失[1]。
而要达到上述目的,关键是首先要采取合理的检测技术和方法对高压开关柜的各种运行参数进行实时监测。
基于AR的用电检测远程指导系统设计
基于AR的用电检测远程指导系统设计1. 引言1.1 背景介绍电力系统是现代社会中至关重要的基础设施，用电检测作为维护和管理电力系统的重要手段，一直备受关注。
传统的用电检测方式存在一些问题，如数据收集困难、实时监测不便等。
针对这些问题，基于增强现实（AR）技术的用电检测远程指导系统应运而生。
通过AR技术，用户可以通过虚拟的交互界面实时查看电力设备的状态信息，快速定位问题并进行故障分析，大大提高了用电检测的效率和准确性。
本文旨在探讨基于AR技术的用电检测远程指导系统的设计原理和实际应用，为电力系统的维护和管理提供一种新的方式。
通过对系统的功能模块设计和架构设计进行详细分析，可以更好地理解这一技术的优势和潜力，为未来的研究和应用提供参考。
【背景介绍】部分的内容到此结束。
1.2 问题定义在日常生活中，用电检测是一个重要的环节，可以帮助我们及时发现电器设备的故障，确保电器设备的正常运行。
目前用电检测存在一些问题，如专业技术人员匮乏、检测过程繁琐、误差较大等。
针对这些问题，我们需要设计一种能够远程指导用户进行用电检测的系统，帮助他们快速准确地完成检测工作。
问题定义：当前的用电检测存在技术专业性强、操作复杂繁琐的问题，普通用户往往难以准确地完成检测工作，容易出现误判或漏检的情况。
由于专业技术人员资源有限，远程指导也存在困难和滞后的情况，无法及时帮助用户解决问题。
我们需要设计一种基于AR技术的远程指导系统，通过虚拟现实技术，实时展示检测步骤和操作指导，帮助用户快速准确地进行用电检测，提高检测效率和准确性。
通过引入AR技术和远程指导系统，可以有效解决当前用电检测存在的问题，提高检测的准确性和便捷性，减少专业人员资源的压力，从而更好地保障电器设备的安全运行。
【内容结束】1.3 研究目的研究目的是为了解决传统用电检测过程中存在的依赖性强、效率低、易出错等问题，通过引入AR技术和远程指导系统，提高用电检测的准确性和效率。
电力设备运行状态在线监测系统的设计和实现
电力设备运行状态在线监测系统的设计和实现摘要：当前，在改革开放的历史进程中，城镇化的快速发展促进了电力体制的不断更新。
然而，随着现阶段电力需求的不断增长，对电网安全的稳定性提出了更高的要求。
电力设备承担着国家战略发展的重要任务，其稳定性和可靠性具有重要意义。
研究了电力设备运行状态在线监测系统的设计方案，为提高电网运行安全性提供参考。
关键词：电力设备；运行状态；在线监测系统；设计和实现引言输电过程需要根据电力设备的运行情况来完成。
作为智能电网的核心组成部分，电力设备的安全稳定运行将直接影响到整个电网。
电力系统规模和范围的不断扩大对电力设备运行状态监测提出了更高的要求，电力设备运行状态在线监测系统的设计与改进仍是当前研究的重点。
智能电网和动态增容技术的不断发展和完善，为实现电力设备运行状态的实时、高效监控过程提供了强有力的支持。
但由于技术和成本的限制，还存在一些问题，如单点监控、尚未联网形成监控系统等，交互水平有待提高，在实际使用过程中还需要进一步提高，以降低故障率、使用维护成本。
1电力设备运行状态在线监测系统的设计1.1在线监测系统的总体规划电力设备在线监测系统，首先要建立监测基站，选择发电站和发电厂配置相应监测子站。
在监测子站中，要采集每一个通过数据采集器收集到的数据，通过数据模块将数据进行转化处理，定时发送到监测子站，存入统一数据库。
再由监测子站将数据统一传输到中心站上，并入数据库中进行存储。
1.2无线传感器网络设计（1）支持远距离传输，电力设备运行中传送距离一般同电压等级成正比，220KV的输电线路较长，尤其是电力设备电线路可达到上千公里，可能穿越不同的区域，需以不同区域的实际情况为依据对相应监测设备进行部署，重点监测区域间的间隔可能较远，需网络支持远距离传输功能。
（2）灵活的拓扑结构，满足不同线路类型的监测需求，连接不同电力设备的输电线路通常呈线性排布，网络节点（安装于杆塔上）则呈线性拓扑结构，通过采用同塔多回（多回输电线路共用一个杆塔）的方式可节省占地资源，由三相导线和架空地线构成一回线路，在需同时监测多条输电线路的情况下，使局部呈网状网络拓扑结构。
电力行业智能巡检系统设计与实施方案
电力行业智能巡检系统设计与实施方案第1章项目背景与需求分析 (3)1.1 背景介绍 (3)1.2 需求分析 (3)1.2.1 巡检效率提升 (3)1.2.2 设备状态监测 (4)1.2.3 数据处理与分析 (4)1.3 技术可行性分析 (4)1.3.1 传感器技术 (4)1.3.2 通信技术 (4)1.3.3 云计算与大数据技术 (4)1.3.4 人工智能技术 (4)第2章智能巡检系统总体设计 (5)2.1 设计原则 (5)2.2 系统架构 (5)2.3 功能模块划分 (5)第3章巡检设备选型与配置 (6)3.1 巡检设备类型及特点 (6)3.1.1 无人机巡检系统 (6)3.1.2 巡检系统 (6)3.1.3 输电线路巡检系统 (7)3.2 设备选型依据 (7)3.2.1 巡检任务需求 (7)3.2.2 设备功能指标 (7)3.2.3 设备可靠性 (7)3.2.4 成本预算 (7)3.2.5 技术支持与售后服务 (7)3.3 设备配置方案 (8)第4章数据采集与传输技术 (8)4.1 数据采集技术 (8)4.1.1 传感器技术 (8)4.1.2 无线传感网络技术 (8)4.1.3 视频监控技术 (8)4.2 数据传输技术 (9)4.2.1 有线传输技术 (9)4.2.2 无线传输技术 (9)4.2.3 移动通信技术 (9)4.3 数据预处理与存储 (9)4.3.1 数据预处理 (9)4.3.2 数据存储 (9)4.3.3 数据安全 (9)第5章智能识别与诊断技术 (9)5.1.1 基于深度学习的图像识别 (10)5.1.2 实时图像识别与监测 (10)5.1.3 多模态图像识别 (10)5.2 声音识别技术 (10)5.2.1 声音特征提取与选择 (10)5.2.2 基于深度学习的声音识别 (10)5.2.3 声音识别在电力设备故障诊断中的应用 (10)5.3 数据分析及故障诊断 (10)5.3.1 数据预处理 (10)5.3.2 机器学习算法在故障诊断中的应用 (11)5.3.3 深度学习算法在故障诊断中的应用 (11)5.3.4 故障诊断系统设计 (11)第6章巡检系统硬件设计 (11)6.1 巡检设备硬件设计 (11)6.1.1 硬件选型 (11)6.1.2 硬件架构 (11)6.2 通信模块硬件设计 (12)6.2.1 通信方式选择 (12)6.2.2 硬件设计 (12)6.3 数据处理与存储硬件设计 (12)6.3.1 数据处理硬件设计 (12)6.3.2 数据存储硬件设计 (12)第7章巡检系统软件设计 (13)7.1 系统软件架构 (13)7.1.1 总体架构 (13)7.1.2 层次结构 (13)7.2 功能模块设计 (13)7.2.1 巡检任务管理模块 (13)7.2.2 设备管理模块 (13)7.2.3 数据采集与处理模块 (13)7.2.4 故障诊断模块 (14)7.3 用户界面设计 (14)7.3.1 登录界面 (14)7.3.2 主界面 (14)7.3.3 巡检任务界面 (14)7.3.4 设备管理界面 (14)7.3.5 数据查询界面 (14)7.3.6 故障诊断界面 (14)第8章系统集成与测试 (14)8.1 系统集成方案 (14)8.1.1 系统集成概述 (14)8.1.2 硬件设备集成 (15)8.1.3 软件系统集成 (15)8.2 系统测试方法与步骤 (15)8.2.1 系统测试概述 (15)8.2.2 测试方法 (15)8.2.3 测试步骤 (16)8.3 测试结果与分析 (16)第9章系统部署与运行维护 (16)9.1 系统部署策略 (16)9.1.1 部署原则 (16)9.1.2 部署步骤 (17)9.2 运行维护方案 (17)9.2.1 运行监测 (17)9.2.2 维护与升级 (17)9.2.3 数据备份与恢复 (17)9.3 安全与稳定性保障 (17)9.3.1 安全保障措施 (17)9.3.2 稳定性保障措施 (17)第10章项目总结与展望 (18)10.1 项目总结 (18)10.2 技术展望 (18)10.3 市场与应用前景分析 (18)第1章项目背景与需求分析1.1 背景介绍我国经济的快速发展，电力需求不断增长，电网规模日益扩大，电力系统的安全稳定运行成为社会发展的重要保障。
电能质量在线监测系统的设计与实现
电能质量在线监测系统的设计与实现近年来，随着电力系统发展，越来越多的电子设备正在被广泛应用。
而这些电子设备不仅需要电力的供应，更需要电能的质量保证。
否则，这些电子设备可能会受到电能质量问题的影响，导致其无法正常运行，严重的情况甚至会导致设备故障。
因此，电能质量在线监测系统的设计与实现对于保证电能质量具有重要意义。
一、电能质量电能质量是指电能在装置端出现各种失真现象或变化的情况。
在电流和电压波形、周期、频率、稳定性、电压暂降、闪变等方面的失真或变化，都会影响电能质量。
一旦出现电能质量问题，可能会导致电子设备损坏、系统运行时出现故障等问题。
因此，电能质量保证是电力系统稳定运行的重要保障。
二、电能质量在线监测系统的设计与实现设计电能质量在线监测系统的关键是要实时了解电能质量信息。
一般情况下，电能质量在线监测系统是由在线监测装置、数据处理装置和监测软件构成的。
1. 在线监测装置在线监测装置主要是指电能分析仪，该装置要能够精确地采集电流和电压参数，并能对电能进行有效的分析。
电能分析仪主要由采样电路、ADC、FPGA、存储器、通讯接口等部分构成。
采样电路主要用于采集电流和电压信号并进行信号调理，ADC负责将模拟信号转换成数字信号，FPGA通过代码实现复杂的算法，存储器用于存储采集到的电能参数，通讯接口则负责将采集到的数据发送到数据处理装置。
2. 数据处理装置数据处理装置是电能质量在线监测系统中至关重要的一部分，主要负责对采集到的电能参数进行处理，并将处理后的数据传输至监测软件中。
数据处理装置主要由微处理器、存储器、通讯接口等部分构成。
微处理器通过代码实现复杂算法，存储器用于存储采集到的原始数据以及处理后的数据，通讯接口则负责将处理后的数据传输至监测软件中。
3. 监测软件监测软件是将采集到的电能质量参数转换成用户易于理解的形式，并显示在电脑屏幕上。
监测软件主要由数据处理模块、图形运算模块和显示模块构成。
数据处理模块负责对采集到的数据进行进一步处理，包括统计、分析、存储等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
新疆大学科学技术学院College of science ＆technology Xinjiang University学生毕业论文(设计)题目：电力系统多参数在线检测系统设计指导教师:学生姓名：专业：电气工程及其自动化班级：电气10-3班完成日期：声明郑重声明，此论文（设计）是本人在相关老师指导下完成，没有抄袭、剽窃他人成果，否则，由此造成的一切后果由本人负责。
本人签名：新疆大学科学技术学院学生毕业论文（设计）任务书学生姓名曹金科学号 20102421007 专业电气工程及其自动化班级电气10-3班论文（设计）题目电力系统多参数在线检测系统设计论文（设计）来源教师自拟要求完成的内容 1）设计出电力系统电压、电流、频率、功率因数等参数在线检测方案。
2）设计出完整的以51单片机为主控制的整体系统图。
3）写出完整的系统程序。
4）完成毕业论文的书写。
发题日期：年月日完成日期：年月日指导教师签名摘要随着电力系统的快速发展，电网容量不断增大，结构日趋复杂，电力系统中实时监控、调度的自动化显得尤为重要，而电力参数的数据采集又是实现自动化的重要环节，如何快速准确地采集系统中各元件的电参数（电压、电流、功率、频率等）是实现电力系统自动化的一个重要因素。
基于此，此次设计采用单片机80C51实现电力监控系统的交流采样,即系统采集的是交流电压和电流，不需变送器进行交直流转换。
模数转换器ADC0809对三相交流电压和电流分时进行模数转换，把得到的数字量送入单片机进行数据处理，然后通过LCD数码管显示电压和电流，频率，功率，功率因数等的实时值。
文中论述了该系统实现电参数测量的工作原理，着重介绍了该系统的实现过程，在此基础上，详细介绍了整个系统的软件开发过程。
关键词：电力系统；交流采样；电气参数AbstractWith the rapid development of electric power system, network capacity is increasing, and the growing complexity of the structure, electric power system real-time monitoring and Scheduling Automation is particularly important. The data acquisition of the electric parameters is also an important part of automation. How quickly and accurately acquisition the electrical parameters (voltage, current, power, frequency, etc.) of system components is an important factor to achieve power system automation.Based on the paper adopts 80C51 SCM to achieve AC sampling of electric parameters. That the acquisition system is AC voltage and current, transmitter without AC-DC conversion。
The A/D converter ADC0809 makes three-phase AC voltage and current be transformed to digital quantity from analog quantity at different times. The SCM finishes data processing .Meanwhile, the real-time value of voltage and current, frequency, Power factor are displayed through LCD display.In the article elaborated this system to realize the electrical parameter survey principle of work, introduced emphatically this system realized the process, based on this, introduced overall system's software compilation process and various subroutines realization in detail.Key words: Electric Power System；AC sampling；Digital Electrical Parameter目录1 绪论 (1)1.1论文的选题背景 (1)1.2论文的研究意义 (2)1.3交流电量采集的现状及发展 (2)1.4课题的主要内容 (3)2 系统总体设计原理 (4)2.1交流采样法 (4)2.2交流采样原理及相关算法 (4)2.3系统的工作过程 (5)3 主控芯片相关内容简介 (7)3.180C51单片机引脚 (7)3.280C51单片机的基本组成结构 (8)3.3中断系统 (10)3.4复位电路 (12)3.5ADC0809A/D转换器 (12)4 系统硬件设计 (15)4.1复位电路及时钟电路 (15)4.2电流、电压采样电路 (16)4.3功率因数采样电路 (16)4.4频率采样电路 (18)4.5LCD1602液晶显示 (18)4.6总体硬件电路 (20)5系统软件设计 (21)5.1系统软件总流程图 (21)5.2部分功能程序的实现 (22)5.2.1数据采集子程序流程图 (22)5.2.2 数据处理程序流程图 (22)6 结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录 (32)系统源程序： (32)1 绪论1.1论文的选题背景现代社会电能是一种使用最为广泛的能源，其应用程度是一个国家发展水平的主要标志之一。
随着科学技术和国民经济的发展，对电的需求量日益增加，同时对电网运行的稳定性要求也越来越高，对电网的实时监控就显得非常重要。
随着我国电力行业的迅猛发展，电网供电品质越来越受到电力部门以及用户的关注。
在电力监控系统中，为了维护电网运行的稳定和安全，保证用户用电的可靠性，需要电网中各种电参量维持稳定值不变。
这就需要实时的采集各种电参量，用来监控以保证电网的稳定。
现代社会电能是一种使用最为广泛的能源，其应用程度是一个国家发展水平的主要标志之一。
随着科学技术和国民经济的发展，对电的需求量日益增加，同时对电网运行的稳定性要求也越来越高，对电网的实时监控就显得非常重要。
随着我国电力行业的迅猛发展，电网供电品质越来越受到电力部门以及用户的关注。
在电力监控系统中，为了维护电网运行的稳定和安全，保证用户用电的可靠性，需要电网中各种电参量维持稳定值不变。
这就需要实时的采集各种电参量，用来监控以保证电网的稳定。
近年来，随着我国经济和社会的发展，社会对电力的需求量与日俱增，电力供应日趋紧张，严重制约我国经济社会的发展，并且我国还将持续一段时间出现用电紧张情况，这一问题已经引起了国家有关部门的高度重视并颁布了相关标准，电力系统正常、安全、高效的运行对于国民经济和社会的健康发展有着极为重要的意义。
在当前情况下，为了能做到合理有效地利用有限的电力资源，这就需要对电力参数进行准确、实时地监测。
众所周知，在工业生产和日常生活中，电力对社会和个人有着密切的关系和重要的意义，因为电流、电压过低过高，均能影响各种电器设备的正常使用功效及设备寿命，严重的还会危及人身安全，并且，对电压、电流、功率因数和频率等电力参数的准确、快速地检测、监控可以及时掌握供电线路和设备运行状态，及时发现电网中的故障或隐患，进而采取合理和有效的措施，保证电力系统及设备运行良好。
近年来，随着电力电子技术的迅速发展，在化工、冶金、电力传送、电气化铁道等行业，以及家用电器中非线性负荷的使用日渐增多，特别是一些大功率整流设备和电弧炉等的大量应用，导致在电力系统中产生大量的谐波，进而引起电压、电流波形发生畸变，电力谐波不仅会严重危害供用电设备和电气仪表，使供电质量不断下降，影响计量设备的测量控制，不能准确地反映电力系统运行的情况，损害用户的利益，也会对电力系统本身造成不良的影响和危害。
在很长一段时间来我们还没有一套功能完整的装置来测量电力参数，通常关心的是电力供应量方面，较少关心电力参数和谐波情况，并且现有的一些检测器件还依赖于有百年历史的动圈式仪表和交流互感器之类的电工仪表，这些仪表只能显示电力参数的有效值和模拟值，误差大，精度低，不能满足实际测量的要求，有些也仅考虑了测量基波分量的情况，较少考虑对谐波的测量，那么电力参数的实时准确的测量成了必须要解决的问题。
1.2论文的研究意义在微机技术发展初期，电力监控系统普遍采用经过变送器的直流采样方法，即经过变送器整流后的直流量。
这种方法软件设计简单，对采样值只需作一次比例变换即可得到被测量的数值，因而采样周期短。
由于以上特点，该方法在微机应用初期得到了广泛的应用。
但经过变送器的直流采样方法存在一些问题，如测量精度直接受变送器的精度和稳定性的影响，设备复杂，监控系统造价高等。
随着科技的发展，仪器仪表的发展更新越来越进步。
作为工业自动化技术工具的自动化仪表与控制装置，在高新技术的推动下，正跨入真正的数字化、智能化、网络化的时代。
微机技术的发展，使微机系统主频提高，指令功能变强，模数转化芯片技术的提高，成本的降低，使得交流采样的运用成为可能。
由于交流采样去掉变送器，按一定的规律对被测量的瞬时值进行采样，用一定的算法求得被测量，即用软件的功能代替硬件的功能，从而降低了系统造价。
从以上可见，研制一种电力参数检测装置具有非常重要的意义，它能对如电压、电流、功率因数和频率等重要的电力参数进行实时检测，还要对电力系统中的高次谐波进行实时分析，从而使人们采取进一步的措施，保证电能质量，保证电力系统安全、可靠、经济地运行。
1.3交流电量采集的现状及发展电能质量的标准和技术是随着电力系统的发展和用户需求的变化而变化和发展的。
大量电力电子设备的使用是新技术的运用，同时也是电能质量恶化的制造者和受害者。
有目共睹，电力质量问题是严重的。
近几十年来全球范围内因电能质量而引起的重大电力事故己达20多起，每年电能质量扰动和电力环境污染引起的国民经济损失高达300亿美元。