| 【中文题名】 | 电能计量系统的谐波研究 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 检测技术与自动化装置 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-1-16 |
| 【中关键词】 | 电能计量,谐波检测,旋转变换,仿真,ARM, |
| 【英关键词】 | electric energy measurement,harmonic detection,rotate transform,simulation,ARM, |
| 【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】 | 电能是国民经济和人民生活的主要能源，对国家的发展起着举足轻重的作用。电能计量涉及到发电、供电与用电三方经济利益，同时也是许多技术指标计算的重要依据。目前，随着电力电子装置等非线性负荷的大量应用，电网中电压、电流波形往往偏离正弦波形而发生畸变，因此谐波对电能计量影响的研究受到各方的普遍关注。基于这方面已有的研究成果，本文围绕电能计量系统的谐波问题展开研究。
本文第二章介绍了感应式和电子式电能表的结构，说明了这两种电能表的计量原理。结合计量原理讨论了畸变波形下两种电能表的误差，同时对两种表的计量特性进行了比较。
第三章在三相瞬时无功功率理论的基础上，研究了基于均值滤波的三相基频旋转变换测量方法，并基于这种方法建立了三相电路基波功率与电能检测模型和单相电路的基波实时检测方法。最后研究了k-倍频旋转变换的任意次谐波的检测。第四章针对所建立的模型利用C语言和MATLAB联合进行了仿真，验证模型正确性的同时还对滤波方式进行了仿真比较，并通过仿真实验分析了谐波对电能计量影响，以验证第二章所论述的内容。
第五章对谐波电能计量装置进行了硬件及软件设计，以实现全能标准的数字式电能计... |
| 【论文题纲】 |
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第一章 绪论 |
9-21 |
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1.1 选题背景及研究意义 |
9 |
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1.2 电能计量系统及其发展历程 |
9-13 |
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1.2.1 电能计量原理 |
9-10 |
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1.2.2 电能计量系统的发展 |
10-12 |
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1.2.3 谐波作用下的电能计量标准 |
12-13 |
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1.3 谐波对电能计量的影响 |
13-19 |
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1.3.1 谐波产生的原因 |
13-14 |
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1.3.2 谐波对电能计量的影响 |
14-16 |
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1.3.3 谐波检测的主要方法 |
16-19 |
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1.4 论文的主要研究内容及目标 |
19-21 |
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第二章 谐波对电能计量的影响分析 |
21-32 |
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2.1 电能计量装置的分类 |
21-22 |
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2.2 感应式电能表的结构和计量原理 |
22-24 |
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2.3 电子式电能表的结构和计量原理 |
24-28 |
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2.3.1 采用模拟乘法器的电子式电能表 |
24-27 |
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2.3.2 采用数字乘法器的电子式电能表 |
27-28 |
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2.4 谐波对电能计量影响的分析 |
28-31 |
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2.4.1 畸变波形下感应式电能表的误差分析 |
28-30 |
|
2.4.2 畸变波形下电子式电能表的误差分析 |
30-31 |
|
2.5 两种电能表的电能计量特性比较 |
31-32 |
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第三章 基于旋转变换滑动平均滤波的基波及谐波功率的检测 |
32-42 |
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3.1 三相电路瞬时无功功率理论 |
32-34 |
|
3.2 基于滑动平均滤波的三相基频旋转变换 |
34-38 |
|
3.2.1 三相基频旋转变换 |
34-35 |
|
3.2.2 低通滤波器的设计 |
35-38 |
|
3.3 基波功率与电能的检测 |
38-39 |
|
3.4 单相电路的基波实时检测 |
39-40 |
|
3.5 任意次谐波获取原理 |
40-42 |
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第四章 基波和谐波功率检测的仿真分析 |
42-53 |
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4.1 仿真工具的选择 |
42 |
|
4.2 任意次谐波功率检测的仿真实验 |
42-50 |
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4.2.1 仿真目的及仿真程序的设计 |
42-43 |
|
4.2.2 仿真实验 |
43-49 |
|
4.2.3 实验分析结论 |
49-50 |
|
4.3 谐波对电能计量影响的分析实验 |
50-52 |
|
4.3.1 谐波畸变率相同，谐波次数对电能计量的影响实验 |
50-51 |
|
4.3.2 谐波次数相同，谐波畸变率对电能计量的影响实验 |
51-52 |
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4.4 实际情况下电能计量系统的计量误差 |
52-53 |
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第五章 基于ARM的谐波电能计量装置的硬软件设计 |
53-65 |
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5.1 硬件设计 |
53-60 |
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5.1.1 装置总体设计方案 |
53 |
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5.1.2 前置电路 |
53-54 |
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5.1.3 采样电路 |
54-58 |
|
5.1.4 控制器主电路 |
58-59 |
|
5.1.5 显示电路 |
59-60 |
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5.2 软件设计 |
60-64 |
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5.2.1 主程序设计 |
60-61 |
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5.2.2 采样子程序设计 |
61-63 |
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5.2.3 滑动平均滤波子程序设计 |
63-64 |
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5.3 本章小结 |
64-65 |
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第六章 结论与展望 |
65-66 |
|
致谢 |
66-67 |
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攻读学位期间公开发表的论文 |
67-68 |
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参考文献 |
68-71 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.381667 |
