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负荷监测仪现场检测设备设计

作　者: 沈峰
导　师: 盛戈皞
学　校: 上海交通大学
专　业: 电气工程
关键词: 负荷监测仪 现场诊断 GPRS无线通信 多任务操作系统
分类号: TM76
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 23次
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内容摘要


上海市电力公司实施了负荷监测仪的全覆盖安装,用于监测10kV变压器的运行状况,为配电网的安全和经济运行辅助决策服务,并辅助完成线损控制和精细化管理的任务。目前已安装并运行的负荷监测仪达四万多套,庞大的基数使得需要进行现场维护消缺的数量也较大,且负荷监测仪供货厂家较多,不同厂家的维护工具不具有通用性。因此需要开发一种具有通用性的、可以完成负荷监测仪现场诊断的便携式的设备,用于设备维护和现场消缺。本文提出了对负荷监测仪进行现场检测的方法,设计了一种具有通用性的便携式负荷监测仪现场检测设备。该设备采用Philips公司LPC2138为处理核心,软件系统中嵌入实时多任务操作系统uC/OS-II,将uC/OS-II移植到LPC2138,按照信号调理、同步信号捕捉、信号采样处理、执行、FFT谐波计算和人机交互等不同功能划分任务,并逐一进行模块化软件设计;硬件采用LCD点阵液晶显示、AT45DB16 (16M字节)大容量数据存储、接入Internet的GPRS无线通信模块(西门子MC52i工业级通信模块);0.1级的钳式电流互感器来进行电流信号的采样。设计开发的负荷监测仪现场检测设备终端体积小便于携带到现场使用,对所有型号的负荷监测仪具有通用性,显示操作界面友好,实时、历史数据存储容量大,拥有无线通信功能,具有良好的实际应用价值和推广价值。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-12
  1.1 课题背景和意义  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-10
  1.3 本文的主要研究工作  10-12
第二章 负荷监测仪的应用与维护现状分析  12-20
  2.1 负荷监测仪应用与维护历史的概述  12
  2.2 负荷监测仪应用的三个阶段回顾  12-15
    2.2.1 试运行阶段负荷监测仪的应用回顾  12-13
    2.2.2 测录数据简单分析应用阶段负荷监测仪的应用回顾  13-14
    2.2.3 测录数据用于台区线损精细化比对阶段负荷监测仪的应用回顾  14-15
  2.3 负荷监测仪维护工作的三个阶段回顾  15-18
    2.3.1 试运行阶段负荷监测仪的维护工作回顾  15-16
    2.3.2 测录数据简单分析应用阶段负荷监测仪的维护工作回顾  16-17
    2.3.3 测录数据用于台区线损精细化比对阶段负荷监测仪的维护工作回顾  17-18
  2.4 负荷监测仪故障和缺陷类型分析  18-19
  2.5 本章小结  19-20
第三章 负荷监测仪现场检测设备原理和总体设计  20-28
  3.1 负荷监测仪现场检测设备的原理  20-24
    3.1.1 负荷监测仪现场检测设备的总体工作原理  20
    3.1.2 电气参数的数字化测量原理  20-24
  3.2 负荷监测仪现场检测设备的总体功能和结构设计  24-25
  3.3 负荷监测仪现场检测设备设计的主要工作  25-26
  3.4 负荷监测仪现场检测设备的设计技术性能  26-27
  3.5 本章小结  27-28
第四章 负荷监测仪现场检测设备硬件设计  28-34
  4.1 设计规格  28-29
  4.2 负荷监测仪现场检测设备硬件总体方案  29-30
  4.3 硬件模块设计  30-33
    4.3.1 主板设计  30-31
    4.3.2 电源与采样板设计  31-32
    4.3.3 液晶显示设计  32-33
    4.3.4 GPRS 通信设计  33
  4.4 本章小结  33-34
第五章 负荷监测仪现场检测设备的软件设计  34-42
  5.1 软件总体设计  34-35
  5.2 任务系统设计  35-36
  5.3 任务模块的实现  36-41
    5.3.1 PMCollectTask 任务的设计实现  37
    5.3.2 GPRSTask 任务的设计实现  37-38
    5.3.3 RS485Task 任务的设计实现  38-39
    5.3.4 UITask 任务的设计实现  39-41
  5.4 本章小结  41-42
第六章 系统测试及现场运行分析  42-82
  6.1 试制的负荷监测仪现场检测装置实物  42
  6.2 样机性能检测试验  42-80
    6.2.1 基本误差试验  42-51
    6.2.2 改变量试验  51-59
    6.2.3 温度试验  59-70
    6.2.5 功耗与安全性试验  70-72
    6.2.6 电磁兼容试验  72-79
    6.2.7 谐波总畸变率试验  79-80
    6.2.8 所有检测试验结论总结  80
  6.3 装置的实际应用  80-81
  6.4 本章小结  81-82
第七章 结论与展望  82-84
  7.1 结论  82
  7.2 展望  82-84
参考文献  84-86
致谢  86-87
攻读硕士期间发表的学术论文  87-89

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 电力系统的自动化
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