电力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
基于DSP和μC／OS-Ⅱ多功能电力参数智能检测仪设计
智能 榆测仪 的系统硬件原 理框 罔如 ｌ 所乐
２１ Ｃ Ｕ 主 板 ． Ｐ
世 池州Ｉ ｌ 城Ｉｆ６ ２ 融肯 『 ｌ ［１ ｒ ｆ Ｉ ）０ 制牲Ｉ 班 １
２０年 ２ ０ 第１期中阅讴嚣佰表 ６
维普资讯
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确地反 映电 力系统 的电能质 量 ，
２硬件 设计
本 电力参数智能榆 测仪 是扯一种碰件 和陵 人式操
作 系统 相结合 的开发平 台 卜 开发 的 采用 嵌人式操作 系统ｇ ／ Ｓ Ｉ和 Ｄ Ｐ 合的 外发平台 ． 仪 具备强大 ＣＯ — Ｉ Ｓ结 的数字 信号处理 能 Ｊ ．而 ｎ系统 的可 靠怍 和实Ｈ ｆ． Ｊ 、ｌ ｔ： 电 得到一 定的提 高
维普资讯
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基于Ｄ ： ／ Ｉ Ｓ ￣ｐ ｏ —Ｉ Ｐ ｏ ｃ ｓ 多功能
电力 参 数 智 能检 测仪 设 计
Ｄ ｓｇ ｆ ｈ ｆｎ ｔ ｎ ｌ ｎ ｅｌ ｅ ｔ ｔｃｉｎＩ ｓ ｕ ｎ ｒ ｅ ｉｎｏ Ｍｕ ｉ ｃｉ ａ ｔｌ ｇ ｎ ｅ ｔ ｎ ｔ ｍｅ ｔ ｏ ａ ｕ ｏ Ｉ ｉ Ｄｅ ｏ ｒ ｆ
Ⅱ移植到 Ｄ Ｐ中． Ｓ 开发 了多功能智能 型电力参数检 测仪 ． 并描述 了该 装置的硬件 结构和软 件模块 ． 同时， 开 该
发平 台具有 强大的信号处理速度 和很强的 实时响应性能 ， 非常适 合于 目前 工业刹控 系统 中总线 型终端 系统 的
升级换代 ． ．
Ａｂ ｔ ｃ ： ｉ ａ ｅ ｅ ｅｏ ｓａｍｕ ｔ ｕ ｃｉ ｎ ｌｎ ｅｌ ｅ ｔ ｏ ｒ ａ ａ ｔｒ ｅｅ ｔ ｎ ｄ ｖ ｃ ｓ ｇ ｈｇ －ｐ ｅ 。 ｓｒ ｔ ａ Ｔｈｓｐ ｐ ｒｄ ｖ ｌｐ ｌ ｆ ｎ ｔ ａ ｔｌ ｇ ｎ ｗｅ ｒ ｍｅｅ ｓｄ ｔ ｃｉ ｅ ｉｅｕ ｉ ｉ ｈ ｓ ｅ ｄ ｉ ｏ ｉ ｉ ｐ ｐ ｏ ｎ ｈｇ － ｅ ｏ ｍａ ｃ ＤＳ ｎｅ ｅ ｄ ｄｓ ｓｅ ｈ ｒｗａｅ ｌｔｏｍ ｃ ｒ ｍｉｒ ｐ ｏ ｅ ｓ ｒ ｎ ｎｅ ｅ ｄ ｄｏ ｅ ａｉｇｓ ｓ ｉｈ ｐ ｒ ｒ ｎ ｅ Ｐ ａ ａ ｍｂ ｄ ｅ ｙ ｔｍ ａ ｄ ｒ ｐ ａｆ ｒ ｏ ｅ ｃｏ ｒ ｃ ｓｏ ａ ｄａ ｆ ｓ ｍｂ ｄ ｅ ｐ ｒ ｔ ｙ － ｎ ｔｒ Ｃ／ ・１ ｒｎ ｐａ ｔｏ ｔｅＤＳ ｈ ａｄ ｒ ｔ ｃｕ ｅａ ｄ ｓ ｆｗ ｒ ｄ ｌｓａｅｄ ｓ ｒ ｅ ｅａ ｌＭｅ ｎ ｉ ． ｅ Ｉ ＯＳ １ ｔ ｓ ｌｎ ｈ Ｅ Ｔ ｅｂ ｒ ｗａ ｃ ｒ ｔｒ ｎ ｏ ｔ ａ ｅｍｏ ｕ ｅ ｒ ｅｃ ｉ ｄｉ ｄ ｔ ｉ ｎ Ｊ ａ ｔ ｓｕ ｂ ｎ ． ａ ｗｈ ｌ ｅ
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。
基于SOPC的电力参数测量系统设计
频 率成 分 。 本文 即是 研 究 利 用 Ａ ｔ ａ Ｃ ｃ ｎ Ｉ Ｆ Ｇ 构 建 ｌ ｒ ｙｌ ｅＩ Ｐ Ａ ｅ ｏ 设 有 限长序 列 信号 （ｇ ， ｒ ｎ＝０ １ … ， ， ） ， ， Ｎ一１ 则 ， ＳＰ Ｏ Ｃ系统实 现 电 能 质 量监 测 系 统 的设 计 ， 现 对 电 实 （ ） Ｄ Ｔ变换 为 ： ｎ的 Ｆ 网三 相 电路 电压 、 流 、 率 、 率 因数 、 波 等 电能 电 功 功 谐
处理器或加速器系统、 Ｓ Ｄ Ｐ系统 、 数字通信系统 、 存储 息 ， 如谐波 功 率 、 波 阻 抗 以及 对 谐 波 进 行 各 种 统 计 谐 电路 以及普通数字系统等 ， 在单一 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ中实现。Ａ— 和分析等 ， ｌ 各种分析计算结果可在屏幕上显示或按需 ｔ ａ公 司 Ｎ ｏＩ 软 核概 念 的 提 出 及 Ｓ Ｐ ｅ ｒ ｉｓ Ｉ Ｏ Ｃ的软 硬 件 综 要打 印输 出 ’ 。 ２ ｊ 。 合解 决方 案 ， 以在 Ｑ ａｔｓＩ和 ＮｏＩＩＥ中进 行软 ２ ３ 离散 傅里 叶变 换 可 ｕｒ ｕ Ｉ ｉｓ Ｄ Ｉ ． 硬件 开发 ， 硬 件和 软件 整 体设 计 上 将 嵌 入 式 系统 设 从 Ｄ Ｔ是 连续 傅 里 叶变 换 的离 散 形式 ， Ｆ Ｆ Ｄ Ｔ变 换 是 计进 行 了极 大 的推动 ， 得 嵌人 式 系统 的硬 件 电路 更 使 针对有限长序列信号进行傅立 叶变换 的一种数值 分 加简 单 、 效 ， 于 理 解 ； 件 设 计 变 得 轻 松 ， 植 性 有 易 软 移 析方法 ， 它的主要应用之一就是分析连续时间信号的
∞
质量 参数 的测量 。
ｘ ｊ ）＝ ∑ （ ） （ ａ ｎｅ 加
［，ｒ ０２ ］ ７
２ 系统概 述
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。
基于智能电量变送器的电力参数测试系统设计
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ Ａｎ ｅｌ ｅｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｐ ｏｗｅ ｒ ｐａｒ ａｍｅ ｔ ｅ ｒ ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅｍ ｂａ ｓ ｅｄ ｏｎ ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇｅｎ ｔ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａｌ ｔ ｒ ａ ｎｓ ｄｕ ｃ ｅｒ ｉ ｓ ｄ ｅｓ ｉ ｇｎ ｅ ｄ， ｉ ｔ ｃ ａ ｎ ｒ ｅ ａｌ ｉ ｚ ｅ ｑ ｕｉ ｃｋ ａｎ ｄ
ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｔ ｏｃ ｏｌ
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。
低压电网电力参数监测系统设计
１ 系统的硬件设计
１１ 系统硬 件 总体 方案 ．
ＭＤ转换 器 是转 换 电路 中的核 心器 件 ， 监测 系 在 统 中 占重 要 地位 。为提 高采 样精 度 ， 要求 选择 Ａ Ｄ转 ／ 换 芯 片 的位数 应尽 量 高 。根 据实 际情 况 ， 需对 三相 电
压 和 电 流 同 时 采 样 ， 故 本 系 统 选 择 Ａ 公 司 的 Ｄ
《 备制 造技 术） ｏ １ 装 ） ｌ 年第 ２ ２ 期
低 压 电 网 电力 参 数 监 测 系统 设计
何 玉 鹏
（ 宁夏 电力 中卫供 电局 ， 宁夏 中卫 ７ ５０ ） ５００
摘 要 ： 计 了一种 具有 可编程 、 设 自动 化测 量 、 智能 分析 、 字通讯等 功能 的智 能三相 综合 电力参数 监 测 系统 ， 系统 数 该
性 能 稳 定 、 作 可靠 ， 正 常 干扰 条 件 下 ， 统 工 作 工 在 系
正 常 ， 满 足精度 要 求 。本 装置 的信 号采 集 和模 数转 并 换 ， ＡＤ采 样板 完 成 。待 测线 路上 三 相交 流 电压 和 由 ／ 电流原 始 信 号 变 换 成 一 ５一＋ Ｖ 的交 流 电压 信 号 ， ５ 送
存器进行传输 ，为防止多路数据传输时出现漏码现 象 ， Ａ ７ ３ ０设 置 为 主模 式 ， Ｓ 将 Ｄ ３６ Ｄ Ｐ为从 模 式 ， 钟 时 １２ 系统 数据 采 集模块 的硬件 设计 ． 和 帧信号 均 由 Ａ ７ ３０提供 。其接 口电路 见 图 ２ Ｄ ３６ 。 数 据 采集 系统 硬件 设 计 ，要 经 济 合 理 、安 全 可 Ａ ７３ ０的 ６个模 拟 输 入 通 道 ，都 配 置 为 单 端 Ｄ ３６ 靠 、 足够 的抗 干扰 能 力 ， 有 要保 证 设 备 在 规 定 环境 下 输 入 ，０ ｚ的交 流 信 号直 接 耦 合 到 Ａ ７ ６０的模 拟 ５Ｈ Ｄ ３６
智能变电站继电保护在线监测系统设计与应用
智能变电站继电保护在线监测系统设计与应用随着社会的发展，电力系统变得越来越复杂和庞大，变电站继电保护作为电力系统的重要组成部分，承担着保护电力设备和系统安全运行的重要责任。
随着电力系统的发展和规模的扩大，传统的继电保护系统已经无法满足当前电网的需要，需要引入智能化技术对继电保护系统进行在线监测和管理，在提高继电保护系统运行效率和精度的为电力系统的安全运行提供更有力的保障。
智能变电站继电保护在线监测系统是以传统继电保护系统为基础，引入了智能传感器、通信技术、数据处理和分析技术等先进技术的一种继电保护系统。
该系统具有实时监测、远程通信、数据分析、智能判断和自动控制等功能，能够对继电保护系统进行全面监测和管理，从而提高系统的可靠性、灵活性和安全性。
一、智能传感器的选择和配置。
智能传感器是智能变电站继电保护在线监测系统的核心组成部分，它能够实时采集电力设备的运行状态和环境信息，包括电流、电压、温度、湿度等参数。
在选择和配置智能传感器时，需要考虑传感器的准确度、响应速度、稳定性和设备兼容性等因素，以确保传感器能够准确、可靠地采集数据。
二、通信技术的应用。
智能变电站继电保护在线监测系统需要实现对继电保护设备的远程监测和控制，因此需要应用先进的通信技术，包括有线通信和无线通信。
有线通信可以采用以太网、光纤通信等技术，而无线通信可以采用无线传感网、蓝牙、Wi-Fi等技术。
通过通信技术，可以实现对继电保护设备的远程控制和数据传输，从而为系统的监测和管理提供便利。
三、数据处理和分析技术的引入。
智能变电站继电保护在线监测系统需要处理和分析大量的数据，包括传感器采集的实时数据、历史数据和环境数据等。
需要引入数据处理和分析技术，包括数据采集、存储、处理、分析和可视化技术。
通过数据处理和分析技术，可以对系统的运行状态进行实时监测和分析，及时发现故障和异常，为系统的预防和处理提供依据。
四、智能判断和自动控制技术的应用。
智能变电站继电保护在线监测系统需要具备智能判断和自动控制的能力，能够根据数据分析的结果自动判断电力设备的运行状态，及时采取措施防止故障的发生。
基于ARM的电力参数远程测控系统的设计与实现
饭 量技 术
力参 数远程测控 系统的设 计与实现 Ｒ
魏 宏
（ 兰州交通大学 自 动化与电气工程 学院， 甘肃 兰州 ７０７ ） ３００
摘要 ：介绍了一种基 于 Ａ ＲＭ嵌入式微处理 器的电力参数远 程 测控 系统 ， 给 出 了该 系统 的 软 、 并 硬件 设 计 方 案 。 简要 说 明 了移 植 ｕ ／ 一Ⅱ嵌 入 式 操 作 系统 的 关 键 和 对 操 作 系 统 的 扩 展 设 Ｃ ＯＳ 计 ， 实现 了一 个 嵌入 式 Ｉｔ ｃ 的 多任 务 系统 。 并 ｎｅ ｔ ａ ｒ 关键词：Ｐ ２ １ ｕ Ｏ 一 远程测控 以太 网 Ｌ Ｃ ２４ Ｃ／Ｓ Ⅱ 这一要 求 ）再经过芯片内部对 电压和 电流进行 ＡＤ转换 ， ， ／ 数字运 算和能量累加， 从而得到各相 的有功电能 ， 无功 电能 、 电压有效值 和频率值 的原始寄存器值 。 这些数值通过 Ｓ Ｉ 口传送到微控制 Ｐ接
器 Ｌ Ｃ ２ ４ Ｐ ２ １，
本 系统 选用 Ｐ ｉｐ ｈｉｓ公 司最 新开 发 的基 于 ３ ｌ ２位 Ａ Ｍ７ Ｄ Ｒ Ｔ— Ｍ— ＩＳ内核 的低功耗 Ａ Ｍ微控 制器 Ｌ Ｃ ２４作为 电力参数远程 Ｒ Ｐ２１ ０ 引言 测 控系统 的核心。完成各种电力参数的计算 、 通信命令处理和控 从单 片机 的出现到今天嵌入式微处理器 的广泛应用 ， 嵌入式 制 功能 。Ｌ Ｃ ２ ４有 以下主要特性 ： 于一个支持实 时仿 真和跟 Ｐ ２１ 基 系统的发展 已经有了 ３ 年 的历史。随着计算机技术 、 Ｏ 网络技术 、 踪 的 １／２位 Ａ Ｍ Ｔ Ｍ Ｃ Ｕ的微控制器 ， ６３ Ｒ ７ Ｄ ＩＰ 并带有 １Ｋ字节 的片 ６ 微电子技术 、 通信技术的发展 ， 特别是各种高性能 的 Ｓ Ｃ的设 计 内静态 Ｒ Ｍ和 ２ ６ Ｏ Ａ ５ Ｋ嵌入 的高速 Ｆａｈ存储器。１ ８ ｌ ｓ ２ 位宽度 的存 ２位代码能够始终在最大速率下 开发和嵌入式操作 系统 的出现 ， 嵌入式系统在各个领域得到 了广 储器接 口和独特的加速结构使 ３ ６位 ｈ ｍ 泛的应用 。 嵌入式系统的硬件核心是嵌入式微处理器 ， Ｒ Ａ Ｍ处理 运行 。对代码规模有严格控制的应用 可使用 １ Ｔ ｕ ｂ模式将 器是 目前公认 的业界领先的 ３ 位嵌入式 ＲＳ ２ ＩＣ微处理器 。 它具有 代码规模降低超过 ３ ％以上 ， ０ 而性能损失很小。Ｌ Ｃ ２ ４有较低 Ｐ ２１ 体系结构可扩展 、 功耗低 、 成本低 、 支持处理多任务等 特点 ， 为 的功耗 、 成 较小 的 １４脚封装 、２位定时器 、 ４ ３ 高达 ７ （ ６ 使用 了外部存 １ 单片使 用） ＰＯ、０位 Ａ Ｃ以及 ９个外部 中断。 ＧＩ １ Ｄ 设计嵌入式系统时 ３ ２位 Ｒ Ｓ ＩＣ芯片的首选。 以太 网是 当今网络的 储器 ） １２个（ Ｄ １Ｂ ８ Ｓ ２ ８ ７能够提供 实时 时间 ， 以便进行时 间以及时段判断 ， 主流 ， 国际互连网 、 商业管理和办公 自动化领域里 ， 绝大部分采 用 Ｐ Ｄ 复杂可编程逻 辑部件 ） 的是 以太网技术 。 ０１０１０ Ｍｂ １／０／００ ／ ｓ以太 网技术已经十分完善 。目 从而执行 相应的电能 累计 程序。Ｃ Ｌ （ Ｅ Ｍ７ ３ Ｐ ０２的内部设计 了读取 ８路遥信量输入 、执行 ４ 路遥控量 前嵌入式系统还处于单独应用 的阶段 ， 一般是以微控 制器（ Ｕ） ＭＣ 为核心 ， 在一些监测 、 指示等设备配合下实现一定 的功能 。 将嵌入 输 出以及产生各 芯片片选信 号 的逻辑 电路。这些 片选信号 有 ： Ｓ ２ ８７片 选 信 号 、Ａ ９４ 片选 信 号 、 ２ ０ ５片 选 信 号 、 Ｓ ９０Ｂ Ｘ ５４ 式系统连接 到 Ｉｔ ｔ ， 可以方便 、 ｎｅ 上 则 ｍｅ 低廉 的传送信息 ， 这是嵌 Ｄ １Ｂ ８ Ｓ ３ Ｖ １０片 Ｉ １ Ｖ ５ １Ａ Ｓ Ｄ选 入式 系统发展 的必然趋势 。 在电力参数远程监测 系统 中应用这项 Ｓ Ｔ ９ Ｆ ６ 选信 号 、 ６ Ｌ ２６ ６ Ｌ片选 信 号 、 Ｉ 通信 号 和 Ｄ Ｏ选 通信号 等 。２片 ７ Ｌ １４ 片 驱 动 １ ４ Ｓ ６ ６路 发光 二极 管 技术 ， 以达 到远 程 监 测 的 目的 。 可 在开发嵌入式系统时 ， 一般选择基于 Ａ Ｍ和 ｕ ０ 一Ⅱ的嵌 （ Ｅ 。 Ｒ ｃ，Ｓ Ｌ Ｄ）这些发光二极管用于指示数字量输入 ／ 输出状态、 通信状 电源状态 、 自检 ／ 错误状态等 。 片 Ｘ ５４ ２ ０ ５作为看门狗设置 ， 入式开发平台。将 ｕ Ｏ 一Ⅱ移植到 Ａ Ｍ 以后 ， 以充分结合两 态 、 Ｃ／ Ｓ Ｒ 可 该 者的优势。如果一个程序在一个环境里能工作 ， 我们 经常希望能 加强系统的抗干扰性能。另外 ， 芯片还存储 了模块 的地址号 。 ｌ ｓ 将它移植 到另外一个编译 系统 、 处理器或者操作系统上 ， 这就是 Ｆａｈ存储器是一种可在系统上进 行电擦写、掉电后信息不丢失 在嵌入式系统 中广泛的应用。它在系统中通常用于程 移植技术 。嵌入式操作 系统 的移植涉及到 Ａ Ｍ体系结构 与开发 的存储器 ， Ｒ 技术 、嵌入 式系统与嵌入式设计 技术 、Ｃ／Ｓ ｕ Ｏ 一Ⅱ原理及 应用技 序代码 、常量表以及一些在 系统失 电后需要保存 的用户数据等。 系统 中选 用 Ｎ ＯＲ型 的 Ｓ Ｔ公 司 的 Ｃ Ｏ Ｓ Ｍ Ｓ多功 能 Ｆａｈ存 储器 ｌ ｓ 术 、 ＭＬ建模技术等相关知识。移植技术 可以使一种特定 的技术 Ｕ Ｓ ３ Ｖ １０ Ｍ，６位数据宽度 ，用于存放 操作 系 在更加广 泛的范围内使用 ， 使软件更加灵活 ， 不局 限于某一条件 。 Ｓ Ｔ ９ Ｆ ６ ，存储容量为 ２ １ 统、 程序代码、 常用数据库 、 最近一段时 间的采集数据值 。系统上 １ 电力参数 远程测 控 系统 的硬件 设计 与方 案实现 电或复位后 从此 获得第 一条指令并开始执行 。因此 Ｌ Ｃ ２４使 Ｐ２１ 用 外部 存 储器接 口 Ｂ ｎＯ上 的 Ｆａｈ存储 器引 导程 序运行 ， ａｋ ｌ ｓ 把 电力参数远程监测系统的厂 站端硬件 Ｐ ２１ Ｓ Ｓ３Ｖ １０ 组成 如图 １ 所示。待测的三相 四线线路各相 电压 、 电流经过 Ｌ Ｃ ２ ４ 的 Ｃ ０ 连 接 Ｓ Ｔ ９ Ｆ ６ 的 片 选 端 。 系 统 选 用 Ｉ６ Ｌ ２ ６ ６ Ｌ作 为 Ｓ ＡＭ存 储器 ，存 储 容量 为 Ｓ １Ｖ ５ １Ａ Ｒ 里 。。 坌 Ｐ １ ０ ● ５２ １ １Ｋ，６位数据 宽度 ，在 系统 中主要作为程序 的运 芯 片 ・ 离变压 ・ Ｓ ９４ Ａ９ ０ Ｂ ｐ ｌ １ ｆ ｌ ｌ ｊ 器 Ｉ ｌ 一 行空间 、 数据和堆栈区。 系统采用嵌入式处理器 ＋网 瞎器 ， ． 络 芯 片 的方 法 扩 展 以太 网接 口 ，网 络 芯片 采 用 Ｒ Ｌ ０ ９ Ｓ Ｒ Ｌ ０ ９ Ｓ是 Ｎ ２ ０ 兼 容的网卡。 Ｔ ８ １Ａ ， Ｔ ８ １ Ａ Ｅ ００ 与 二 二卜—一 ＡＭ Ｒ 基架 于 常规网卡的设计思路不同是在嵌入式 系统 中精简为 主要原则 。Ｒ Ｌ ０ ９ Ｓ作为 网卡时需要一片 Ｅ Ｐ Ｔ ８１Ａ Ｅ— 亚亟 —一 构 ３ 的２ 位 二互五二卜—一 微 理４ Ｌ ２ Ｐ ２ Ｃｌ 处器 Ｒ Ｍ作为配置存 储器 ，来确定 通信 的端 口地址 、 Ｏ 中 Ｐ ３ １ 断地址 、 网卡的物理地址 、 工作模式 、 制造商 等信 息； 二 二）— ． ． 而在嵌入式 系统 中可 以使用 Ｒ Ｌ ０ ９ Ｓ的默认 配 Ｔ ８ １Ａ 塑 薹 卜＿ ＋ ！星 ｌ ＿ ． ＿ 亟圊 ．￣ 一（ 置和一些管脚作为网卡的初始化方法 ，这样可以节 二 ］＋—－ － ． 省配置存储器 。本接 口为系统提供 以太 网接入的物 ・一－厂—而 —］ － ． 理通道 ， 通过 该接 口， 系统可 以以 １Ｍｂ ｓ ０ ｐ 的速率接 图 １ 电力参数远程测控系统现 场控制核心硬件组成图 入以太网。
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。
电力系统电力设备在线监测系统设计考核试卷
B. TCP/IP
C. SNMP
D. HTTP
9.下列哪种传感器常用于监测电力设备的温度？()
A.光纤传感器
B.红外传感器
C.霍尔传感器
D.压力传感器
10.以下哪个不是在线监测系统的优点？()
A.提高电力系统的可靠性
B.降低维护成本
C.提高设备的使用寿命
D.增加系统复杂性
11.在线监测系统中的数据采集模块主要负责什么功能？()
C.降低人工成本
D.提高设备使用寿命
9.在线监测系统的数据存储可以采用以下哪些方式？()
A.硬盘存储
B.内存存储
C.云存储
D.移动存储设备
10.以下哪些因素可能会影响在线监测系统的准确性？()
A.环境温度
B.电磁干扰
C.传感器老化
D.数据传输延迟
11.电力设备在线监测系统中，以下哪些监测参数是重要的？()
2.在线监测系统通过实时采集设备状态数据，利用人工神经网络、支持向量机等技术进行故障诊断。技术包括模式识别、数据挖掘、信号处理等。
3.设计时应考虑设备的抗干扰能力、信号传输的屏蔽效果、接地和防雷措施等，确保系统在复杂的电磁环境中稳定运行。
4.优势包括实时监测、减少停电时间、延长设备寿命、降低维护成本。问题可能包括传感器可靠性、数据传输延迟、系统成本高等。
5.数据预处理环节对于提高监测数据的准确性并不重要。( )
6.在线监测系统中的数据传输不需要考虑数据安全问题。( )
7.人工智能技术可以用于在线监测系统的故障预测和诊断。( )
8.在线监测系统的设计和实施可以不考虑成本因素。( )
9.电力设备的在线监测只需要在关键设备上进行即可。( )
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。
基于DSP平台的嵌入式电力参数测量系统的设计
Ａｂ ｔａ ｔ Ｉ ｈ ｓ ａ ｔｃｅ ｅ ｋ ｎ ｆａｈ ｇ ｃ ｕ ａ ｙ ｅｅ ｔｉ ａ ａ ｔ ｒｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｙ ｔ ｍ ａ ｅ ｎ ｄ ａ— ｒ ｃ ｓ ｏ ｓ ｒ ｃ ｎ ｔ ｉ ｒｉｌ ，ａ ｎ ｗ ｉ ｄ ｏ ｉ ｈ ａ ｃ ｒ ｃ ｌｃ ｒｃｐ ｒ ｍｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｎ ｓ ｅ ｂ ｓ ｄ ｏ ｕ ｌｐ ｏ ｅ ｓ ｒ ｓ ｈ ｓｂ ｅ ｅ ｉ ｎ ｄ，ｔ ｅ ｍａｎ ｃ ｎ ｒ ｌ ｏ ｔ ｒ ｐ ｒ ｔ ｇ ｓ ｓｅ ｔ ｕ ｉＣＥ５ ０ Ｔｈ ｙ ｔ ｍ ｓ ｄｖ ｄ ｄ ｉ ｔ ｗｏ ｍｏ ｕ ｅ ： ａ ｅ ｎ ｄ ｓｇ ｅ ｈ ｉ ｏ ｔｏ ｛ｗａ ｅ ｏ ｅ ａ ｉ ｙ ｔ ｍ ｏ ｒ ｎ Ｗ ｎ ｓ ｎ ．． ｅ ｓ ｓｅ ｉ ｉ ｉ ｅ ｏ ｔ ｄ ｌｓ ｎ ｄ ｔ ｃ ｕｓ ｔ ｎ ｍｏ ｕｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｓ ｓ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌ ｍｏ ｕ ｅ Ｄａ ａ Ａｃ ｕ ｓｔ ｎ ｍｏ ｕ ｅ ｓ ｓ ＴＩ ｄ ｇ ｔ ｌ ｓｇ ａ ｒ ｃ ｓ ｉｇ ｃ ｉ ａ ａ ａ ｑ ｉｉｉ ｄ ｌ ｎ ｈ ｙ ｔｍ ｏ ｔｏ ｄ ｌ． ｏ ｔ ｑ ｉｉ ｏ ｄ ｌ ｉ ｕ ｅ ｉ ｉａ ｉｎ ｌ ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｈ ｐ ＴＭ Ｓ ２ ＶＣ５ ０ ｎ ３０ ４ ９ ａ ｄ ＡＤＩ１ — ｉ ｈ ｇ ｐ ｅ ｎ ｌ ｇ ｄ ｇ ｔ ｌｃ ｎ ｅ ｓｏ ｈ ｐ ａ ｔ ｏ ｅ ｔ ｏ ｐ ｅ ｅｏ ａ ａ ａ ｑ ｉｉ ｏ ｎ ｒ — ６－ ｔ ｉｈ ｓ ｅ ｄ ａ ａｏ － ｉ ｉ ｏ ｖ ｒ ｉｎ ｃ ｉ ｓ ｉ ｃ ｒ ｏ ｃ ｍ ｌ ｔ ｆｄ ｔ ｃ ｕ ｓｔ ｎ ａ ｄ ｐ ｏ－ ｂ ａ ｓ ｉ ｃ ｓ ｉ ｇ ｎ ｒ ｎ ｍｉ ｈ ｒ ｃ ｓ ｅ ｅ ｕ ｔｄ ｔ ｆｄ ｔ ｏ ｔ ｅ ｓ ｓｅ ｍａ ｔ ｒ ｍｏ ｕ ｅ ｏ ｎ ｒ ｌｍｏ ｕ ｅ ｕ ｅ ａ ｕ ｇ ｈ ｖ ｎ ｅ ｓｎ ，ａ ｄ ｔａ ｓ ｔ ｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓ ｄ ｒ ｓ ｌ ａ ａ ｏ ａ ａ ｔ ｈ ｙ ｔ ｍ ｓｅ ｄ ｌ ．Ｃ ｔ ｏ ｄ ｌ ｓ ｓ ｓ ｍｓ ｎ ａ ｉｇ ｓ ＡＲＭ ９ ｎ ｃｅ ｒ￥ Ｃ２ ４ Ａ ｓ ｉ ｏ ｅ ｎ ｒ ｄ ｃ ｎ ｉ Ｃ ． ｓ ｃ ｎ ｒ ｌ ｏ ｕ ｅｏ ｈ ｐ ｒ ｔｎ ｙ ｔｍ ，ａ ｄ ｗｉ ｈ ｐ ｒ — ｕ ｌａ ３ ４ ０ ａ ｔ ｃ ｒ ，ｉ ｔ ｏ ｕ ｉ ｇ Ｗ ｎ Ｅ５ ０ ａ ｏ ｔｏ ｄ ｌ ｆ ｅ ｏ ｅ ａ ｉ ｇ ｓ ｓ ｅ ｓ ｍ ｔ ｎ ｔ ｔ ｅｏ ｅ ａ ｈ ｔ ｎ ｏ ｈ ａ ａ ａ ｑ ｉｉ ｏ ｄ ｌ ｏ ｔｏ ，ｄ ｔ ｉｐ ａ ｎ ｎ ｇ ｍ ｅ ｔ ｏ ａ ｕ ｅ ｎ ａ ａ Ｅｘ ｅ ｉ ｎ ｓ ｐ ｏ ｅ ｈ ｔｉ ｉ ｆｔ ｅ ｄ ｔ ｃ ｕ ｓｔ ｎ ｍｏ ｕ ｅｃ ｎ ｒ ｌ ａ ａ ｄ ｓ ｌ ｙ ａ ｄ ｍａ ａ ｅ ｎ ｆｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｄ ｔ ． ｏ ｉ ｐ ｒｍｅ ｔ ｒ ｖ ｄ ｔ ａ ｎ ｔ ｉ ｐ ｐ ｒｔ ｅ ｄ ｓｇ ａ ａ ｔ ｒｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔｓ ｓ ｅ ｈ ｄ ａｒ ａ ｙ ｒ ａ ｈ ｄ ｔ ｅｅ ｐ ｃｅ ｒ ｃｓｏ ． ｈ ｓ ａ ｅ ｈ ｅ ｉ ｎ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｎ ｙ ｔｍ ａ ｌｅ ｄ ｅ ｃ ｅ ｈ ｘ ｅ ｔ ｄ ｐ ｅ ｉｉ ｎ Ｋ ｙ Ｗ ｏ ｄ ｅ ｅ ｔ ｉ ｐ ｗｅ ａ ｕ ｅ ｅ ｔ ｅ ｒｓ ｌ ｃ ｒ ｏ ｒｍｅ ｓ ｒ ｍ ｎ ，ＤＳ ｃ Ｐ，ｆｕ ｈ ｂ ｎ ｉ ｇ，ＡＲＭ ９ ｌｓ ｏ ｄｎ
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。
电能质量在线监测系统方案设计分析
电能质量在线监测系统方案设计分析电能质量问题，一直以来都是电力系统关注的焦点。
我国电力系统的快速发展，使得电能质量问题愈发突出，对电力设备的正常运行和用户的使用体验产生了很大影响。
为此，本文将针对电能质量在线监测系统方案设计进行分析，旨在为电力系统提供一种高效、可靠的电能质量监测手段。
一、项目背景随着我国经济的持续增长，电力需求不断攀升，电力系统运行压力增大。
电能质量问题主要包括电压、电流、频率、波形等方面的异常，这些问题会导致电力设备故障、生产事故，甚至影响电力系统的稳定运行。
因此，对电能质量进行实时监测，对电力系统的安全、稳定运行具有重要意义。
二、方案设计目标1.实现对电力系统各节点电压、电流、频率等参数的实时监测；2.分析电能质量数据，发现异常情况并及时报警；3.提高电力系统的运行效率，保障电力设备安全运行；4.为用户提供便捷的电能质量查询和统计功能。
三、方案设计内容1.系统架构电能质量在线监测系统采用分布式架构，分为数据采集层、数据传输层、数据处理层和用户界面层。
（1）数据采集层：负责采集电力系统各节点电压、电流、频率等参数，通过传感器将模拟信号转换为数字信号。
（2）数据传输层：将采集到的数据传输至数据处理层，采用有线或无线通信方式实现。
（3）数据处理层：对采集到的数据进行处理，包括数据清洗、数据分析和数据存储等。
（4）用户界面层：为用户提供电能质量查询、统计和报警等功能。
2.系统功能（1）实时监测：系统可实时显示电力系统各节点电压、电流、频率等参数，并可根据用户需求进行定制化展示。
（2）数据查询：用户可查询历史电能质量数据，了解电力系统运行情况。
（3）数据分析：系统对采集到的数据进行实时分析，发现异常情况并及时报警。
（4）报警功能：当电能质量异常时，系统可自动发送报警信息至用户手机或电脑端。
（5）统计报告：系统自动电能质量统计报告，方便用户了解电力系统运行状况。
3.系统关键技术（1）数据采集：采用高精度传感器，确保数据采集的准确性。
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。
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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：专业：电气工程及其自动化班级：电气10-3班完成日期：2014年5月24日声明郑重声明，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）任务书学生姓名学号 2010242 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:2014年1月15日完成日期:2014年5月24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 (1)1.3交流电量采集的现状及发展 (1)1.4课题的主要内容 (2)2 系统总体设计原理 (3)2.1交流采样法 (3)2.2交流采样原理及相关算法 (3)2.3系统的工作过程 (4)3 主控芯片相关内容简介 (5)3.180C51单片机引脚 (5)3.280C51单片机的基本组成结构 (6)3.3中断系统 (8)3.4复位电路 (10)3.5ADC0809A/D转换器 (10)4 系统硬件设计 (12)4.1复位电路及时钟电路 (12)4.2电流、电压采样电路 (13)4.3功率因数采样电路 (14)4.4频率采样电路 (15)4.5LCD1602液晶显示 (15)4.6总体硬件电路 (17)5系统软件设计 (18)5.1系统软件总流程图 (18)5.2部分功能程序的实现 (18)5.2.1数据采集子程序流程图 (18)5.2.2 数据处理程序流程图 (19)6 结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录 (29)系统源程序： (29)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。
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。
其实，供电质量问题不仅对大型企业的正常生活影响较大，同时对重大活动，政治活动安全供电影响也较大。
我们需要监察分析电力系统动态和稳态两大电能质量问题，为预防和减少电能质量引起的故障，需从统计数据方面提供采取措施的依据。
国外对电能质量研究起步较早，目前有关电能质量控制的研究正掀起高潮，从所使用的理论到电能质量评价指标体系的建立；从全国性的电能质量普查、监测到用户终端电气环境的定义，各种电能质量问题分析方法的提出，以及“用户电力技术”等电能质量控制技术的研究和装置的开发正深入进行。
1996年，IEEE将每两年召开一次的电力谐波国际学术会议(ICHPS)更名为电力谐波与电能质量学术会议(ICHAP)，把电能质量提高到一个新的认识高度。
在从事电能质量产品的企业中，美国的FLUKE公司和瑞士的LEM公司的产品在全球都有广泛的应用。
国内致力于电能质量产品研究的企业很多。
总体来看，国内广泛采用统计型电压表监测电压质量水平，这些电压监测仪能监测电压合格率，需要人工抄表，缺乏统计分析功能，而谐波和电压波动、闪变的测量则用便携式测量仪器，分别对变电所的各级母线电压、主变压器侧的谐波电流、电容器组的谐波电流进行测量、对大、中型非线性负荷用户和电厂以及低压配电网电流进行测量，然后根据测量数据进行汇总、统计分析，对电网的电能质量水平进行评估。
这种电能质量监测手段和管理模式存在实时性差、测量指标少、工作量大、测量误差大、效率低等明显的局限性。
当前，电力参数检测仪器正朝着以下方向发展：(l)、体积小型化、功能多样化、功耗减小，维持电流降低化、采用新器件更高可靠性、显示方式普遍更新。
(2)、实现网络化智能、在线监测。
随着传感器技术、计算机技术、信息技术等发展，系统监测技术广泛采用这些先进的科研成果，使在线监测逐步走向实用化阶段：监测装置可作为接入访问平台进入网络，可以实现设备资源和数据资源共享及远程操作。
(3)、虚拟化。
虚拟仪器是建立在标准化、系列化、模块化、积木化的硬件和软件平台上的完全开发的系统，结合电力系统的应用，开发应用虚拟仪器技术建立的高速、高效、大容量、多功能、智能化的实时监铷系统。
1.4课题的主要内容本课题研究的主要内容是MCS-51单片机在交流电量参数测量中的应用，在该课题中采用MCS-51单片机实现电力参数的交流采样。