基于数字信号处理器的电能质量实时监测系统研究

摘要

随着社会的发展和进步，电能质量问题逐渐引起人们的重视，电能质量问题己经成为电力系统的重大课题。保证供电能质量，确保电网安全稳定运行，是供电方和用电方的共同责任。因此有必要对公共耦合点以及主要用电单位的电能质量做长期的监测，进而明确供、用电双方的责任划分。电能质量参数相关测量方法的研究及其测量仪器的研制具有一定理论意义和工程实用价值。
　　 本文对国内外电能质量监测装置的发展现状进行了研究，介绍了电能质量问题的分类和相关定义，研究了电能质量指标的相关测量方法，针对FFT算法在谐波分析中存在的问题，着重研究了基于锁相技术的FFT整周期采样谐波的测量方法来改善谐波的测量，为电能质量监测系统的研制提供了理论依据和算法支撑。
　　 电能质量信号中除了分析电能质量有用的信号外，还包含大量的噪声信号。只有有效的滤除噪声信号，才能获得准确有用的电能质量信息，才能分析得出可靠的结论。本文首次提出小波神经网络去噪的方法对电能质量信号进行去噪处理，该方法能够自适应选取小波去噪分解层数和小波去噪的阈值。仿真结果表明，该方法既能有效的去除电能质量信号的噪声，又能较好的保留电能质量信号突变点的信息，有助于电能质量测量仪器精度的进一步提高。
　　 在此基础上，本文设计并实现了电能质量实时监测系统。该系统基于数字信号处理技术、硬件锁相技术、ARM处理器技术和GPRS无线传输技术。它可以实现长期在线运行，实时测量分析，对历史数据进行保存和查询等功能。与传统的仪器相比，具有人机交互界面友好，操作简单，处理能力强，方便扩展等优点。
　　 最后，电能质量监测系统对相关电能质量指标进行了测量实验。结合实验室所具备的实验条件，利用该系统进行了测量实验。结果表明，该系统测量准确，运行稳定，具有一定的实用价值。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

2 电能质量参数测量方法研究

3 电能质量信号去噪方法研究

4 电能质量监测系统硬件设计

5 系统软件的设计

6 实验研究

7 结论与展望

致 谢

参考文献

附 录