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智能控制的电力核相技术研究

作　者: 王鹏
导　师: 冀常鹏
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 核相监测 DFT 嵌入式系统嵌入式Web技术
分类号: TP368.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 12次
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内容摘要

核相是电力生产中经常遇到的一项工作,主要用于电网改造升级及电网合并时对并网各线相位的检查。核相工作是一项耗费人力、安全系数低并且对结果要求非常高的工作,核相错误会导致电网的不稳定,容易引起连锁反应带来灾难性的结果。随着信息时代的快速发展,人们日常生产生活对电力的要求越来越高,电网面临着频繁的改造,各地新建的电厂也会不断充实原有电网,核相工作更加重视起来。本文通过对核相技术研究,对比了几种相位测量技术,详细介绍了离散傅里叶变换算法(DFT)来检测相位的原理,提出了利用锁相环扩频技术来保证算法精度。本文介绍了一种基于嵌入式平台的智能核相系统解决方案,并结合Web技术实现远程智能控制,具有较强的灵活性和自动化。本文对智能控制的电力核相系统进行了详细的开发和设计,对锁相环扩频技术改进的DFT算法进行了研究,采用高性能的S3C2440芯片作为嵌入式平台的CPU,移植嵌入式实时操作系统Linux作为软件平台,开发终端软件控制对数据的采集和处理,利用数据库SQLite实现数据的保存和管理,并把得到的相位信息实时显示在嵌入式平台上。为了实现远程的智能管理,本系统还能对电网相位进行实时跟踪,结合嵌入式Web技术完成对相位监控结果的实时发布。通过对该系统的各项性能的试验验证,得出这套系统可以完成核相工作,且安全高效。但是在相位监控过程中,对数据处理的速度上还有一定的欠缺,时间上也不够精确。这些问题也明确的了下一步努力的方向和目标。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-11
1 引言  11-14
  1.1 电力系统核相技术研究的背景及意义  11-12
  1.2 国内外研究的技术现状和发展趋势  12-13
  1.3 论文的主要内容和研究工作  13
  1.4 本章小结  13-14
2 系统总体设计  14-28
  2.1 系统方案设计目标  14
  2.2 核相方法的选择  14-20
    2.2.1 核相方法介绍  14-15
    2.2.2 过零点检测法  15
    2.2.3 Prony 法  15-16
    2.2.4 相关分析法  16-17
    2.2.5 波形变换法  17-18
    2.2.6 瞬时值法  18-19
    2.2.7 相位检测方法的选择  19-20
  2.3 嵌入式系统平台的选取  20-26
    2.3.1 嵌入式系统概述  20
    2.3.2 嵌入式系统组成  20-21
    2.3.3 嵌入式硬件的种类及选型  21-24
    2.3.3 嵌入式操作系统的种类及选型  24-26
  2.4 服务器结构选择  26-27
  2.5 本章小结  27-28
3 系统硬件平台设计  28-39
  3.1 硬件平台总体结构  28
  3.2 采集电路  28-33
    3.2.1 核相采样方法  28-30
    3.2.2 电压互感器电路设计  30-31
    3.2.3 整形电路设计  31-33
    3.2.4 采样同步电路设计  33
  3.3 嵌入式平台的核心电路  33-38
    3.3.1 S3C2440A 芯片概述  33-35
    3.3.2 SDRAM 存储系统  35
    3.3.3 FLASH 存储系统  35-36
    3.3.4 以太网接口电路  36-37
    3.3.5 电源电路  37-38
  3.4 本章小结  38-39
4 系统软件平台  39-62
  4.1 嵌入式Linux 系统概述  39
  4.2 嵌入式Linux 移植  39-46
    4.2.1 嵌入式Linux 开发过程  39-40
    4.2.2 主机Linux 系统安装  40-42
    4.2.3 内核引导程序实现  42-43
    4.2.4 嵌入式Linux 内核的定制移植  43-44
    4.2.5 根文件系统的建立  44-45
    4.2.6 设备驱动程序  45-46
  4.3 数据库移植  46-48
  4.4 数据处理软件  48-57
    4.4.1 软件开发环境  49-50
    4.4.2 AD 驱动设计  50-55
    4.4.3 数据处理软件  55-57
  4.5 Web 服务器  57-61
    4.5.1 嵌入式Web 服务器概述  58-59
    4.5.2 GoAhead 服务器移植  59-60
    4.5.3 CGI 技术的实现  60-61
  4.6 本章小结  61-62
5 实验结果与分析  62-67
  5.1 嵌入式平台软件测试  62-64
  5.2 硬件平台测试  64-65
  5.3 Web 服务器测试  65-66
  5.4 本章小结  66-67
6 总结与展望  67-68
  6.1 总结  67
  6.2 展望  67-68
参考文献  68-71
作者简历  71-72
学位论文数据集  72-73

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