| 【中文题名】 | 基于DSP的交流电量采集及其电磁兼容性能研究 |
| 【英文题名】 | The Study of AC Data Acquisition and Its EMC Performance Based on DSP |
| 【学科专业】 | 电力系统及其自动化 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-4-20 |
| 【中关键词】 | DSP,交流电量采集,频率测量,PCB,电磁兼容, |
| 【英关键词】 | DSP,AC data acquiring,Frequency measurement,PCB,Eectromagnetic compatibility, |
| 【分类导航】 | 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>遥远测量与遥远控制> |
| 【论文摘要】 | 电厂或变电站自动化系统中的交流电量采集是监控电力系统运行状态的重要数据来源。电量以交流采集方式获取的过程中,主要应解决好电量变换、模数转换、电压电流和频率计算以及真无功计算、谐波计算等问题,这样才能保证最终输出数据精度和响应速度满足规定的要求。在交流采集设备的硬件和软件设计中,还需要重点解决设备的电磁兼容性能,以提高设备的抗干扰水平和可靠性。
本文主要分析了交流电量采集系统中基于DSP56F807的硬件原理设计、采样精度、真无功计算问题以及改进频率测量精度等问题。在软件和算法设计上,论文采用“过采样”的原理,结合DSP56F807的高速ADC和DSP擅长的FFT算法,以每周波128点的采样率和全周波计算,来弥补ADC本身相对较弱的12位分辨率,提高了最终数据输出的精度。同时,结合高采样率和FFT算法,论文对各次谐波的U、I、P、Q、Cosφ都进行了计算,从而保证最终真无功计算的正确性和精确度。在频率计算上,论文采用以正序分量为基础数据,利用富氏测频原理测算频率,从而提高了测频的稳定度和精度。
在电磁兼容方面,论文从接地和地系统设计、屏蔽、滤波以及PCB和软件设计等多方面入手,系统地... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
4-5 |
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Abstract |
5-8 |
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第一章 绪论 |
8-13 |
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1．1 引言 |
8-9 |
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1．2 微机交流电量采集应用概述 |
9-10 |
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1．3 DSP技术应用概述 |
10-11 |
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1．4 电磁兼容技术在交流电量采集中的应用情况 |
11-12 |
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1．5 本文主要研究内容 |
12-13 |
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第二章 交流电量采集研究现状及问题分析 |
13-25 |
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2．1 硬件设计 |
13-17 |
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2．2 软件设计 |
17-22 |
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2．2．1 无功功率算法 |
17-19 |
|
2．2．2 频率测量 |
19-22 |
|
2．3 电磁兼容 |
22-23 |
|
2．4 小结 |
23-25 |
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第三章 基于DSP的交流电量采集设计 |
25-41 |
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3．1 硬件设计 |
26-33 |
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3．1．1 DSP系统设计 |
26-29 |
|
3．1．2 交流输入回路设计 |
29-31 |
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3．1．3 电源及电压基准设计 |
31-32 |
|
3．1．4 通信系统设计 |
32-33 |
|
3．2 软件设计 |
33-40 |
|
3．2．1 基于每周波128点采样的电量计算 |
33-34 |
|
3．2．2 改进的富氏测频算法 |
34-39 |
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3．2．3 CAN通信设计 |
39-40 |
|
3．3 小结 |
40-41 |
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第四章 交流采集系统中的电磁兼容设计 |
41-80 |
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4．1 电磁兼容概念 |
41-45 |
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4．1．1 电磁兼容三要素 |
41-43 |
|
4．1．2 电磁兼容要求 |
43-45 |
|
4．2 接地及地系统 |
45-54 |
|
4．2．1 接地方式 |
48-50 |
|
4．2．2 地环路 |
50-51 |
|
4．2．3 公共阻抗耦合 |
51-52 |
|
4．2．4 模拟地与数字地 |
52-54 |
|
4．3 屏蔽 |
54-56 |
|
4．4 滤波 |
56-68 |
|
4．4．1 电容的应用 |
57-58 |
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4．4．2 电感的应用 |
58-59 |
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4．4．3 信号滤波器 |
59-60 |
|
4．4．4 具有偏置电压回路的低通滤波 |
60-63 |
|
4．4．5 电源滤波器 |
63-68 |
|
4．5 PCB的电磁兼容设计 |
68-75 |
|
4．5．1 PCB上存在EMC问题的主要原因 |
68-69 |
|
4．5．2 PCB的电磁兼容设计 |
69-75 |
|
4．6 其他抗干扰技术 |
75-79 |
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4．6．1 软件抗干扰技术 |
75-76 |
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4．6．2 元件选择 |
76-78 |
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4．6．3 其他措施 |
78-79 |
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4．7 小结 |
79-80 |
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第五章 结论与展望 |
80-82 |
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附录 |
82-83 |
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参考文献 |
83-85 |
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作者在攻读硕士研究生期间完成论文情况 |
85-86 |
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致谢 |
86 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.377838 |
