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基于GSM模块的电能质量在线监测系统设计

作　者: 谭阔
导　师: 刘骥
学　校: 哈尔滨理工大学
专　业: 高电压与绝缘技术
关键词: 电能质量 GSM DSP MODBUS
分类号: TN929.532
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 56次
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内容摘要


随着电力电子器件和敏感性负载在电力系统中越来越频繁的使用,电能质量就引起了电力部门和用户的广泛关注,尤其是最近几年,对电能质量的重视程度不断提升。为了为电力用户提供优质的供电服务,对电能质量的实时监测是非常必要的。本文设计了一种基于GSM模块的电能质量在线监测系统。能够用来监测三相电压、电流的有效值以及各次谐波分量,此外,还可以监测三相不平衡度和电压暂降。系统选用AD7656为AD转换芯片,将采样得到数字信号经过DSP进行运算。同时将串口通信和GSM通信应用到电能质量在线监测系统中。GSM通信基于GSM网络可以进行远程通信。串口通信基于MODBUS通信协议,以RS232的通信方式传到本地触摸屏上。本文在参考大量相关文献的基础上,对已有算法进行了分析和比较,从可靠性和实用性综合考虑,通过与电能质量国家标准的对照,本着功能模块化的设计理念,对系统软硬件进行了设计。利用Matlab软件编程实现仿真,将仿真结果与实验结果进行比较,验证了基于GSM模块的电能质量在线监测系统具有很好的实际应用价值,适合应用在无人值守系统或大型工业监控系统中。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章 绪论  9-14
  1.1 电能质量问题的分类与危害  9-10
    1.1.1 电能质量的概念  9
    1.1.2 电能质量的分类  9
    1.1.3 电能质量问题的危害  9-10
  1.2 本课题研究的意义  10
  1.3 国内外研究状况  10-13
  1.4 本文主要研究内容  13-14
第2章 电能质量监测方法分析研究  14-20
  2.1 谐波的测量  14-15
    2.1.1 公用电网谐波国家标准简介  14-15
    2.1.2 基于傅立叶变换的谐波算法  15
  2.2 三相不平衡度  15-16
    2.2.1 三相不平衡度国家标准简介  15-16
    2.2.2 三相不平衡度计算  16
  2.3 电压暂降特征量  16-19
    2.3.1 均方根值计算法  16-17
    2.3.2 瞬时电压dq 分解法  17-19
  2.4 本章小结  19-20
第3章 系统硬件设计  20-28
  3.1 系统结构  20-21
  3.2 信号采集模块  21-23
    3.2.1 AD7656 简介  21
    3.2.2 AD7656 与TMS320F2812 的接口设计及其外围电路  21-22
    3.2.3 互感器的应用  22
    3.2.4 信号调理电路  22-23
    3.2.5 PLL 锁相电路  23
  3.3 人机接口通讯模块  23-25
    3.3.1 TMS320F2812 的SCI 模块特点  23-24
    3.3.2 Samkoon-3.5 寸人机界面简介  24
    3.3.3 MODBUS 通讯协议概述  24-25
  3.4 GSM 通信模块  25-27
  3.5 本章小结  27-28
第4章 系统软件设计  28-35
  4.1 系统软件结构  28
  4.2 数据采集模块  28-29
  4.3 数据处理模块  29-30
  4.4 串口通讯模块  30-32
    4.4.1 串口通信的软件设计  30-31
    4.4.2 串口通信的实现  31-32
  4.5 GSM 无线通信模块  32-34
    4.5.1 TC35i 模块AT 指令简介  32
    4.5.2 TC35i 发送短信格式分析  32-33
    4.5.3 DSP 与TC35i 通信程序流程  33-34
  4.6 本章小结  34-35
第5章 系统调试和结果分析  35-46
  5.1 算法仿真结果分析  35-37
  5.2 触摸屏界面与系统调试  37-43
    5.2.1 触摸屏开机界面  37-38
    5.2.2 实时电压、电流以及三相不平衡度监测  38-39
    5.2.3 谐波监测  39-41
    5.2.4 电压暂降监测  41-42
    5.2.5 历史报警数据记录  42-43
  5.3 GSM 短信息模块调试  43-45
  5.4 本章小结  45-46
结论  46-47
参考文献  47-51
致谢  51

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信 > 蜂窝式移动通信系统（大哥大、移动电话手机） > 时分多址（TDMA）移动通信
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