分布式电源智能接入装置设计

摘要

随着电网规模不断扩大，大量非线性、大功率分布式电源接入电网，使得电网电能质量问题日益严重。目前国内市场上还没有成熟的分布式电源智能接入设备或装置，为实现对分布式电源电能质量的有效监测及接入电网的有效控制，研究设计一款价格低廉、高精度的分布式电源智能接入装置显得尤为重要。
　　本文对分布式电源智能接入装置的实际市场应用需求及其技术发展现状进行深入研究分析，采用DSP28x、ARM Cotex-M3双核架构的F28M35H52C作为处理核心结合ADE7880作为电能信号采样及计算处理单元，设计分布式电源智能接入装置。
　　首先，根据国家电网确定分布式电源接入规范，之后依据国内外相关标准，归纳总结了分布式电源电能质量参数的测量原理及其数学推导方法；依据分布式电源接入技术研究分析，通过DigSILENT电力系统仿真平台搭建分布式电源模型，研究分布式电源接入对电网的影响。
　　其次，根据实际需求分析，确定分布式电源智能接入装置系统方案并在此基础上完成系统硬件设计，主要包含信号采样电路设计、电能质量监测模块设计、电能计费模块设计、系统控制电路设计、通信模块以及系统电源设计。
　　最后，搭建样机测试平台，实现对样机功能性及精度要求的测试验证，并对结果进行分析，提出相应的改善方法。实验测试结果表明，样机可完成预期的功能及精度要求，功能上包含基本电能参数测量、谐波测量、数据存储、电能计费、远程通信；精度上电压有效值为?0.5％、电流有效值为?1%、频率为?0.01Hz，谐波测量满足国标GB/T14549-1993中的A级要求。

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第一章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外发展现状

1.3 论文结构安排

第二章 分布式电源接入技术

2.1 分布式电源接入规范

2.2 分布式电源入网电能质量测量原理

2.3 分布式电源接入模型及影响

2.4 本章小结

第三章 分布式电源智能接入装置系统方案设计

3.1 系统需求分析

3.2 系统方案论证分析

3.3 系统方案的架构设计

3.4 本章小结

第四章 分布式电源智能接入装置硬件电路设计与实现

4.1 信号检测与调理电路设计

4.2 电能质量监测模块设计

4.3 入网计费模块设计

4.4 系统控制电路设计

4.5 系统入网保护电路设计

4.6 系统电源设计

4.7 本章小结

第五章 样机测试与误差分析

5.1 系统测试环境及功能精度要求

5.2 样机功能性测试

5.3 样机精度测试

5.4 DG并网测试分析

5.5 系统误差分析与处理

5.6 本章小结

第六章 结束语

致谢

参考文献

攻读硕士期间取得的成果