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无线传输的电能质量监测系统电路

无线传输的电能质量监测系统电路
无线传输的电能质量监测系统电路

无线传输的电能质量监测系统电路

电能质量的实时监测是提高生产效率、节能减排、安全生产的关键,本文针对东莞高科技产业园对电能质量的要求,提出了一种基于ZigBee无线传感网络的电能质量实时监测系统。该系统不仅具有强大的测量和通信功能,而且具有组网方便、动态拓扑、低成本、大容量、高可靠性的特点,能很好地满足高科技工业园电能质量实时监测的实际需要。

系统概述

系统结构如图1所示,由数据采集节点,ARM9S3C2440控制模块(汇聚节点)、本地上位机、远程监测管理中心组成,数据采集节点分布在每个需要监测的电源点,比如:每台精密加工设备,每台变频调速驱动器,自动化生产线等;S3C2440模块(汇聚节点)分布在离数据采集节点约40 m距离的范围内,本地上位机分布在各厂监控室,远程监测管理中心放置在工业园电力管理中心,各部分的功能如下:

(1)数据采集节点:由电压、电流互感器、信号调理电路、频率同步电路、A/D、DSP及ZigBee模块组成,电压、电流互感器将从电网上得到的电压、电流信号转换成适合A/D转换的交流小信号,经滤波后输入到A/D转换器,DSP读取A/D转换结果并进行相关电能质量参数运算和分析,分析结果通过CC2530无线通信模块传送至ARM控制中心,频率同步电路的作用是减小非同步采样造成的FFT算法中的栅栏效应。

(2)S3C2440模块(汇聚节点):由ARM9 S3C2440、SDRAM、ZigBee模块、以及看门狗、时钟等外围电路组成。S3C2440模块是系统下位机的管理控制中心,负责数据采集节点和本地上位机之间的通信与数据交换,ZigBee模块作为协调器,负责通信链路及路由的建立以及数据包协议转换等。

(3)本地上位机:本地使用PC作为上位机,完成数据收集、数据分析、结果显示及存储等功能。

(4)远程监测管理中心:远程用户通过互联网接入本地上位机的服务器平台,通过“终端一服务器”的形式完成对本地上位机的操作,从而实现数据和信息的共享。

无线收发器

在常用的无线传感协议中,ZigBee以其覆盖范围宽、容量大、组网简单、网络可自由扩展、联网耗时低、安全、低功耗、低成本等优势受到更多的关注,本系统选用CC2530 ZigBee模块作为无线收发器,CC2530是TI在2009年推出的,在CC2430的基础上根据CC2430实际应用的一些问题做了一些改进,存储容量最大支持到256 KB,可编程的输出功率高达4.5 dBm,具有极高的接收灵敏度和抗干扰性能,通信距离最远可以达到400 m,对于中小型工厂,不用外加功放来扩展距离,只需要一个汇聚节点即可满足全厂范围内的电能质量监测,强大的5通道DMA控制器使硬件外设能实现数据的高效传输,从而满足系统实时监测的需求。

CC2530电路原理如图2所示,CC2530与S3C2440通过UART0连接,与DSP通过串口连接。电路中的C251,C261,L1共同作用为CC2530的内部PA和LNA提供直流偏置,C252,L261和C262,L252分别是LC巴伦电路的低通滤波电路和高通滤波电路,它们负责差分信号和单端信号之间的转换和阻抗匹配,L2,C1,L3是pi型滤波电路。

本文提出的基于无线传感网络的大型工业园电能质量实时监测系统,利用ZigBee无线传输模块实现ARM与DSP之间的通信,省去了复杂的布线环节,节约了大量的精力和成

本,在实际组网点对点通信测试中,无线传输模块的室外直线传播距离超过300 m,室内有障碍时传播距离超过40 m,最大传输时延小于80 ms,具有自组网功能。该系统可对电网谐波的有效值、功率及功率因数、谐波畸变率、谐波含有率、电压波动与闪变、三相不平衡度等多种电能质量参数进行测量。系统具有低成本,高可靠性,高容量、组网简单等特点,适用于工业园中自动化生产线精密仪器、设备的电能质量的实时监测,对高科技工业园提高生产效率,节能减排具有实际意义。

无线电能传输(课程设计)实验报告

实验报告 1.实验原理 与无线通信技术一样摆脱有形介质的束缚,实现电能的无线传输是人类多年的一个美好追求。无线电能传输技术(Wireless Power Transfer, WPT)也称之为非接触电能传输技术( Contactless PowerTransmission, CPT),是一种借于空间无形软介质(如电场、磁场、微波等)实现将电能由电源端传递至用电设备的一种供电模式,该技术是集电磁场、电力电子、高频电子、电磁感应和耦合模理论等多学科交叉的基础研究与应用研究,是能源传输和接入的一次革命性进步。 无线电能传输技术解决了传统导线直接接触供电的缺陷,是一种有效、安全、便捷的电能传输方法,因而它被美国《技术评论》杂志评选为未来十大科研方向之一。该技术不仅在军事、航空航天、油田、矿井、水下作业、工业机器人、电动汽车、无线传感器网络、医疗器械、家用电器、RFID识别等领域具有重要的应用价值,而且对电磁理论的发展亦具有重要科学研究价值和实际意义。在中国科协成立五十周年的系列庆祝活动中,无线能量传输技术被列为“10 项引领未来的科学技术”之一。 到目前为止,根据电能传输原理,无线电能传输大致可以分为三类:感应耦合式、微波辐射式、磁耦合谐振式。作为一个新的无线电能传输技术,磁耦合谐振式是基于近场强耦合的概念,基本原理是两个具有相同谐振频率的物体之间可以实现高效的能量交换,而非谐振物体之间能量交换却很微弱。 磁耦合谐振式无线电能传输的传输尺度介于前两者之间,因此也被称之为中尺度(mid-range)能量传输技术,其尺度为几倍的接收设备尺寸(可扩展到几米到几十米)。 除了较大的传输距离,还存在以下优势:由于利用了强耦合谐振技术,可以实现较高的功率(可达到kW)和效率;系统采用磁场耦合(而非电场,电场会发生危险)和非辐射技术,使其对人体没有伤害;良好的穿透性,不受非金属障碍物的影响。因此该技术已经成为无线电能传输技术新的发展方向。

电能质量在线监测仪

电能质量在线监测仪 K-DNZ91 产品说明 产品概述: 随着我国国民经济的蓬勃发展,电力负荷急剧加大,特别是冲击性和非线性负荷容量的不断增长,使得电网发生波形畸变、电压波动与闪变和三相不平衡等电能质量问题。公司推出的K-DNZ91电能质量在线监测仪,是一台高性能的多功能电能质量测试分析仪器。采DSP+ARM+CPLD 内核,5.7” 大屏幕液晶(320×240点阵)显示屏,使结构更紧凑,功能更强大。 主要用途: 测量分析公用电网供到用户端的交流电能质量,其测量分析: 1. 实时电参量:包括三相电压,三相电流,电网频率,有功功率,无功功率,功率因数等。 2. 三相电压偏差。 3. 频率偏差。 4. 三相电压不平衡度。 5. 电压正序,负序,零序分量,电流正序,负序,零序分量。 6. 三相电压波动和闪变。 7. 三相电压总畸变率,2-50次电压谐波。 8. 三相电流总畸变率,2-50次电流谐波。 主要特点: 1.应用小波变换测量分析非平稳时变信号的谐波。 2.测量分析各种用电设备在不同运行状态下对公用电网电能质量。 3.负荷波动监视:定时记录和存储电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、频率、相位等电力 参数的变化趋势。 4.电力设备调整及运行过程动态监视,帮助用户解决电力设备调整及投运过程中的问题。 5.测试分析电力系统中断路器动作、变压器过热、电机烧毁、自动装置误动作等故障原因。 6.测试分析电力系统中无功补偿及滤波装置动态参数并对其功能和技术指标作出定量评价。 7.便携式、多参数、大容量、高精度及近代信号分析理论的应用等特点,使K-DNZ91可广泛地应用 于输配电、电力电子、电机拖动等领域。 技术参数: 1.频率测量 测量范围:45~55Hz,中心频率50Hz,测量条件:信号基波分量不小于80%F.S. 测量误差:≤0.02Hz 2.输入电压量程:10-120V 3.输入电流量程:5A 4.基波电压和电流幅值:基波电压允许误差≤0.5%F.S.;基波电流允许误差≤1%F.S. 5.基波电压和电流之间相位差的测量误差:≤0.5° 6.谐波电压含有率测量误差:≤0.1% 7.谐波电流含有率测量误差:≤0.2% 8.三相电压不平衡度误差:≤0.2% 9.电压偏差误差:≤0.2%

质量管理-张

《质量管理统计方法》实验报告一 院系数学与统计学院 专业应用统计学 姓名张逸枫 学号20131387056 指导教师张斌 二O一六年四月二十五日

实验目的: 掌握假设检验,以及过程能力指数的求解,并要求熟练运用minitab软件进行分析。实验内容: 书64页12、13、14及16题 实验过程: 12.有一批枪弹出厂时的初速(单位;米/秒)服从正态分布N(950,),经过一段时间储存后,取9发进行试射,得初速的观察值为: 914 920 910 934 953 945 912 924 940 据经验,枪弹储存后的初速仍服从正态分布,能否认为这批枪弹的初速有显著降低。(取=0.05) 解:设原假设 H储存后初速仍服从正态分布N(950,) 备选假设H1:储存后初速小于950 过程:打开minitab,输入数据,选择协助—假设检验,选择单样本 得出结果

,不服从原假设,接受储存后初速小于950。 13.某公司产品的一个关键参数服从正态分布,为提高该关键参数,一位工程师建议在生产的最后增加一道工序,为检验这道工序是否有用,决定从所生产的产品中随机抽取7件,先测起参数值,然后经过新的这道工序加工后再测其参数,结果如下表,试问再=0.05水平下能否认为这道工序对提高参数值有用? 解:设原假设:新工序对提高参数无显著作用 备选假设:新工序对提高参数有显著作用 打开minitab, 输入数据,协助—假设检验,选择双样本t,选择

确定,得出结果 30 252015C1 C2 C1 的均值并不显著小于 C2 的均值 (p > 0.05)。 > 0.5 0.1 0.050 否 是 P = 0.228 2 -2 -4 -6 前查找异常数据。 -- 数据分布: 比较样本的位置和均值。用于在解释检验结果之间。 定性。您可以 90% 确信实际差值介于 -5.7672 和 2.3100-- 置信区间: 通过估计样本数据的差值量化与之相关的不确的均值小于 C2。 -- 检验: 没有足够的证据断定,显著性水平为 0.05 时,C1样本数量77均值 22.529 24.257 90% 置信区间(20.20, 24.85) (20.605, 27.909) 标准差 3.1663 4.9729 统计量 C1 C2 -1.7286 (-5.7672, 2.3100) 均值之间的差值* 90% 置信区间 * 所定义的差值为 C1 - C2。 C1 和 C2 的均值的双样本 t 检验 汇总报告 数据分布 比较样本的数据和均值。 均值检验C1 是否小于 C2? 差值的 90% 置信区间区间是否包含零? 注释 可知,接受原假设:新工序对提高参数无显著作用。 14.某产品的质量特征X(单位:厘米)服从正态分布,规范限为[90,110]. (1)若该过程的标准差的估计σ ?=2.5,求c ?p ; (2)若该过程均值的估计为μ? =107,求 c pk ?;

电能质量在线监测系统方案设计分析

电能质量在线监测系统方案设计分析 发表时间:2019-03-13T14:35:13.890Z 来源:《河南电力》2018年18期作者:王旭马柠韩芳冰李源舟赵健男 [导读] 本文主要就电能质量在线监测系统方案设计方面的内展开了论述,以供参阅。 (大连供电公司辽宁省大连市 116001) 摘要:随着社会的发展,电能质量问题越来越受到社会的关注,其取决于发电、输电、供电和用电方,关系到各方的利益,电能质量在线监测的网络化是一种必然趋势。本文主要就电能质量在线监测系统方案设计方面的内展开了论述,以供参阅。 关键词:电能质量;在线监测系统;方案设计 引言 随着社会的快速发展,电能的使用面临着一种新的问题:一方面是电能需求量在不断增加;另一方面是社会对电能质量的要求也越来越高,要求在电能使用中实现质和量的统一。电能质量的问题,取决于发电、输电、供电和用电方,要保证电力系统电网的电能质量,必须由电力部门和接入电网的广大电力用户来共同维护,因此为了切实维护电力部门和用户的合法利益,保证电网的安全运行,净化电气环境,必须加强对电力系统电网电能质量的监测和管理。 1力系统电能质量问题的产生的主要原因 电力系统元件存在的非线性问题包括同步发电机运行中感应电动势不理想;变压器励磁回路非线性特性;直流输电等。还有变电站并联电容器补偿装置等因素对谐波的影响。在工业和生活用电负载中,非线性负载是电力系统谐波问题的主要来源。各种自然灾害、误操作、电网故障时、发电机及励磁系统的工作状态的改变、故障保护装置中的电力电子设备的启动等都将造成各种电能质量问题。 2基于虚拟仪器技术的电能质量在线监测系统 2.1方案目的 由于用电科普知识不能有效普及,新增大量用户并未充分考虑电能质量的相关问题;加之配网中补偿电容器的设计大多未考虑谐波问题,更有许多用户不投或过投补偿装置,使谐波处于难以控制的状态,是造成配网中谐波滋长的主要原因,若不加以控制,这种趋势将处于增无减的状态,最终出现难以预料的实际问题。因此,建立长期有效的电网电能质量在线监测点、并辅以机动灵活的临时监测点相互配合,用于监测、分析某供电公司电能质量问题,并根据分析结果加以治理,意义重大。 2.2某供电公司电能质量在线监测布点选择 某供电公司主干线路为220kV供电,因此布点选择在各个220kV枢纽变电站中,接入所有等级母线电压,主变低压侧开关电流,及110kV重点用户及联络线路电流。以实时监测该变电站的电能质量情况,通过对变电站的电能质量监测,能判断与该站相接的其他110kV、35kV变电站是否可能存在电能质量超标情况。并通过临时时监测点的建立现场测试各重点用户电能质量情况。 2.3某供电公司电能质量在线监测总体设计实施方案 (1)电能质量监测仪工作原理。本项目的设计的电能质量监测仪,电压和电流信号经过传感器、高精度放大电路、抗混叠滤波器、A /D模数转换电路转换成数字信号,GPS的分脉冲信号和触发录波的开关量经光电隔离后送DSP进行分析及相关数据处理(开关量触发录波和精确对时),然后将测试结果通过PCI总线送工控机。工控机可将这些结果显示、存储、远传。(2)电能质量在线监测系统工作原理。由多台电能质量监测仪(下位机),通讯网络和电能质量分析系统(上位机)构成电能质量动态监测系统,上位机通过通讯网络对下位机进行参数设置、进行远程录波,从下位机获取电能质量测量数据并导入数据库。通过数据库查询,得到所需的测试报表,实时报表,统计报表,趋势图,波形图,频谱图等等,并可显示,打印,保存。上位机还能通过局域网与多用户进行数据共享。(3)某供电公司电能质量在线监测系统实现技术关键点。本项目的测量的间隔时间等于3S,即相邻两次测量之间没有缝隙。其采用的是TI公司的6000系列DSP,主频高,内建八个数据处理单元,可并行数据处理。其硬件结构和软件指令集,适合用来作频谱分析。并有高速PCI接口,方便与工控机进行大量的数据传输,为电能质量谐波无缝监测提供了物质保障。由于采用了高速DSP,因此采用非整数点的频谱分析方法,提高了谐波的分析精度;根据国标,严格采用闪变量值判定的基准方法计算闪变和变动;采用对称分量法计算零序分量、正序分量、负序分量和三相不平衡度,频率的测量精度主要取决于采样频率,与算法的合理性也有直接的关系。本项目A/D采样率为12.8kHz/通道,即:每周波采样256点,加上合理的算法,使得频率误差≤0.002Hz,远优于国标的0.01Hz。 2.4电能质量管理软件 监测中心的电能质量管理软件是在Linux操作系统下,采用面向对象的语言编写,全中文操作,人机界面友好,软件实现了如下功能:(l)可对系统内所有监测终端参数进行远程设定。(2)对监测终端进行网络化管理,管理员可以按照不同用户、不同电压等级、甚至行业等不同分类方式分别管理,这样在同一个界面下就可以设置大量的终端,同时这种管理方式,也方便日后终端的扩展,适应系统配置的变更。(3)可对电能质量的各项指标进行统计、处理、显示和存储,并可对记录的各种事件和波形再现。(4)对监测的数据具有数据库管理功能,从而实现了长期数据的存储与处理、分析大规模数据、对不同类别的数据进行分区管理、快捷的数据查询等。(5)可自动生成所需的图形和报表,其中包括:电能质量总览图、参数记录曲线图、电压谐波频谱图、电流谐波频谱图和电能质量综合统计报表等。 2.5方案评价 对于某供电公司建立电能质量监测网,利用监测数据分析用户对电力系统电能质量产生的污染及危害程度,采取针对性的措施实现电网及用户的电能质量监测和综合治理,改善现有供电系统的供电质量、降低电能损耗、保证电网的安全、可靠、经济运行起到积极作用。通过论述发现,今后研究电能质量问题的首要任务,是建立高效标准的电能质量监测系统,要继续增加监测点,建立网络化、信息化和标准化的电能质量监测系统,保障电网安全运行和为电力用户提供安全可靠和优质服务。 结束语 总而言之,电能质量在线监测技术,是一种可以更科学、更全面监测、分析和研究电能质量的方法。最大的功能特征是就是,电能质量监测装置长时间不间断对监测点进行收集、记录和存储电力系统各种稳态、暂态信息,能实时、精确地测量电能质量,可以为分析电能

无线通信试验报告

信息工程学院通信工程专业 2 班学号321200976 姓名周琪协作者陈玉红教师评定_________________ 实验题目FH-CDMA(跳频码分多址)技术 一、实验目的 1.了解FH-CDMA(跳频码分多址)移动通信原理。 2.了解一种常用的正交跳频序列-RS编码序列。 二、实验内容和要求 1.测量FH-CDMA移动通信实验系统发射端及接收端锁相频率合成器控制电压,了解收发两端频率是否按同一跳频序列同步跳变(同地址FH-CDMA)按不同跳频序列跳变(不同地址FH-CDMA)。 2.测量同地址与不同地址FH-CDMA发射端及接收端的有关信号与数据。 三、实验报告要求 1.整理实验记录,画出图1-3所示FH-CDMA系统在同地址同步FH-CDMA工作方式下,跳频工作过程图及数据传输处理波形图,结合不同地址FH-CDMA工作方式下接收端接收不到发端信号、AF0输出恒一片噪声的情况,说明FH-CDMA的基本工作原理。 1、uct及ucr 2、占空比分别为0.9和0.1时的输出波形 3、发端D1及收端AFO、DK1、DK2、CLK、DK波形 D1与AFO D1与DK1

D1与DK2 D1与CLK D1与DK 六、思考题 1.结合不同地址FH-CDMA工作方式下接收端接收不到发端信号、AFO输出恒为一片噪声的情况,说明FH-CDMA的基本工作原理。 答:FH-CDMA的基本原理是优选一组正交跳频码(地址码/扩频码),为每个用户分配一个唯一的跳频码,并用该跳频码控制信号载频在一组分布较宽的跳频集中进行跳变。可将FH-CDMA看作是一种由跳频码控制的多进制频移键控(MFSK)。从每一时隙来看也可以将其视为一种FDMA;但与普通FDMA的最大不同是,FH-CDMA的频率分配是由一组相互正交的具有伪随机特性的跳频码来控制实现的,仍然将其归属于码分多址,同时它又是一种扩频多址。因为,虽然单独从每一跳变时隙的内部来看,FH-CDMA是一个窄带系

质量管理与可靠性实验报告

实验1 工序能力调查实验 一、实验目的 掌握数据的抽样方法以及质量数据的统计分析方法,熟练操作Minitab软件,掌握统计分析图形的绘制,理解工序不合格品率与工序能力指数的关系。 二、实验仪器 装有Minitab软件的计算机。 三、实验步骤 实验内容: 收集待分析质量数据50组,用Minitab软件对质量数据进行分析,绘制相关分析图形,并根据分析结果估算工序不合格品率。 实验步骤: 在4M1E条件基本相同的前提下,收集待分析质量数据50组。 1.用Minitab软件对质量数据进行分析(分布规律和变化趋势,进行正态性检验); 2.用软件绘制相关分析图形并根据分析结果估算工序不合格品率。 四、实验结果 1.绘制直方图;

2.分布形状拟合; 如上图所示,成份C的数据分布曲线是近似正态分布。 3.成份C的数据变化趋势分析 4.工序能力

5.估计工序不合格品率 p=2-Ф[3C p(1+k]-Ф[3C p(1-k]=2-0.934389-0.855587=0.210024 实验2 工序质量控制实验 一、实验目的 掌握质量控制图的原理及绘制方法,掌握控制图的判异准则,学会根据控制图对工序状态进行判断。 二、实验仪器 装有Minitab软件的计算机。 三、实验内容及步骤 实验内容: 利用实验一收集数据,对其进行分组数据分组,应用Minitab的Control Chart模块,绘制工序控制图(xbar-s)并根据控制图对工序状态进行判断。 该钢铁公司内部采取以下判异准则来检验异常原因: 检验1:有1 个点离开中心线的距离超过3 倍标准差 检验2:连续7 个点在中心线的同一侧 检验3:连续7 个点有上升趋势或下降趋势 实验步骤: 1.收集50组车轴钢成份(C、Si、Mn、P、S、Al)化验数据

电能质量监测系统标准技术方案

供电局电能质量实时监测系统 技术方案 南京华瑞杰科技有限公司 二OO九年四月

目录 第一部分前言 (1) 第二部分主站系统技术规范 (2) 1、系统设计目标 (2) 3、系统平台设计 (4) 3.1、系统总体设计思想 (4) 3.2、系统总体设计原则 (5) 3.3、系统逻辑结构 (6) 3.4、系统硬件拓扑结构 (7) 3.5、系统软件平台 (8) 4、系统功能组成 (8) 4.1、维护工作站子系统 (9) 4.2、前置采集子系统 (9) 4.3、数据处理子系统 (9) 4.4、数据分析应用子系统 (9) 4.5、报表管理功能 (12) 4.6、二次安防子系统 (12) 4.7、W EB浏览 (13) 4.8、PQDIF接口 (13) 第三部分装置技术规范 (14) 3、监测装置的功能 (16) 3.1监测功能 (16) 3.2显示功能 (17) 3.3通讯接口 (17) 3.4设置功能 (18) 3.5统计功能 (18) 3.6记录存储功能 (18) 3.7触发功能 (19) 3.8对时功能 (19) 3.9 报警功能 (19) 4、监测装置性能及技术指标 (19)

4.1电能质量数据处理 (19) 4.1.2分析数据 (19) 4.1.3统计数据 (20) 4.1.4日报数据 (20) 4.1.5事件数据 (20) 4.1.6允许误差限 (20) 4.2电气性能要求 (21) 4.2.1电源电压 (21) 4.2.2电压信号输入回路 (21) 4.2.3电流信号输入回路 (21) 4.2.4功率消耗 (21) 4.2.5停电数据保持 (21) 4.2.6气候环境条件 (21) 4.2.7可靠性 (22) 4.3结构、机械性能 (22) 4.3.1结构 (22) 4.3.2机械性能 (22) 4.4电磁兼容性 (22) 4.5绝缘耐压性能 (23) 5、功能表 (24) 附件:HRJ704终端物理结构及面板定义 (25) HRJ703终端物理结构及面板定义 (30)

电能质量在线监测系统的设计和实现

电能质量在线监测系统的设计和实现 孙毅,唐良瑞,龚钢军 (华北电力大学信息工程系,北京102206) 摘要:随着社会的发展,电能质量问题越来越受到社会的关注,其取决于发电、输电、供电和用电方,关系到各方的利益,电能质量在线监测的网络化是一种必然趋势。该文给出一种电能质量在线监测系统的设计实现方案,使得电力部门可以及时、详细、精确地掌握电力系统电网的电能质量状况,正确、合理地评估电网的电能质量水平。 关键词:电能质量; 虚拟仪器; 在线监测 中图分类号:T M764 文献标识码:A 文章编号:100324897(2004)1720060204 0 引言 随着社会的快速发展,电能的使用面临着一种新的问题:一方面是电能需求量在不断增加;另一方面是社会对电能质量的要求也越来越高,要求在电能使用中实现质和量的统一。电能质量的问题,取决于发电、输电、供电和用电方,要保证电力系统电网的电能质量,必须由电力部门和接入电网的广大电力用户来共同维护,因此为了切实维护电力部门和用户的合法利益,保证电网的安全运行,净化电气环境,必须加强对电力系统电网电能质量的监测和管理。 目前,电能质量的监测方式主要有三种:设备入网前的专门检测、设备使用中的定期或不定期检测和在线监测。由于电能质量问题的特殊性,前两种监测方式的监测数据不能全面和准确地反映出电力系统电网的电能质量信息,因此电能质量监测应该采用在线监测。电能质量在线监测技术是严格按照《电能质量供电电压允许偏差》、 《电能质量公用电网谐波》、 《电能质量电压波动和闪变》、 《电能质量三相允许不平衡度》、 《电能质量电力系统频率偏差》和《电能质量暂时过电压和瞬时过电压》等六项电能质量国家标准,通过利用电能质量在线监测设备对电力系统电网进行在线监测,从而连续收集、记录和存储电力系统电网的频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、谐波、三相不平衡等稳态信息,以及电压跌落、电压骤升和电压中断等暂态信息。 随着对电能质量问题的日益重视,电力部门希望通过在电力系统电网中的各等级变电站和特殊点安装专门的电能质量在线监测装置,并且组建电能质量在线监测系统,力求实时、精确地测量电力系统电网的电能质量 ,分析电能质量问题产生的原因,及时采取技术措施来改善电力系统电网的电能质量。为了适应电力部门的需求,本文给出一种电能质量在线监测系统的设计和实现方案,以供参考。 1 基于虚拟仪器技术的电能质量在线监测系统 1.1 系统简介 本电能质量在线监测系统为分层分布式系统,以计算机技术、虚拟仪器技术和网络通信技术为依托,通过将电网中的各监测站点连成整体,实现了电能质量在线监测的网络化。电能质量在线监测系统提供给电力部门大量实时、精确的电能质量数据信息,为电力部门的安全生产提供了保证[1]。由于目前大量变电站已经接入本地局域网,而且通过局域网通信可以保证数据传输的实时性、可靠性,本系统利用现有的局域网来组建电能质量在线监测系统,当然,也可选用串口或调制解调器的方式组建监测系统。 电能质量在线监测系统由数据监测子系统、通信子系统、服务器子系统三部分构成。系统结构如图1所示。 图1 电能质量在线监测系统 Fig.1 On2line m onitoring system of power quality 06第32卷 第17期 2004年9月1日 继电器 RE LAY V ol.32N o.17 Sep.1,2004

RFID通讯技术实验报告

· RFID通讯技术试验 专业: 物流工程 班级: 物流1201 学生: 学号: 指导教师:

一.前言 射频识别(RFID)是一种无线通信技术,可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。 无线电的信号是通过调成无线电频率的电磁场,把数据从附着在物品上的标签上传送出去,以自动辨识与追踪该物品。某些标签在识别时从识别器发出的电磁场中就可以得到能量,并不需要电池;也有标签本身拥有电源,并可以主动发出无线电波(调成无线电频率的电磁场)。标签包含了电子存储的信息,数米之都可以识别。与条形码不同的是,射频标签不需要处在识别器视线之,也可以嵌入被追踪物体之。 许多行业都运用了射频识别技术。将标签附着在一辆正在生产中的汽车,厂方便可以追踪此车在生产线上的进度。仓库可以追踪药品的所在。射频标签也可以附于牲畜与宠物上,方便对牲畜与宠物的积极识别(积极识别意思是防止数只牲畜使用同一个身份)。射频识别的身份识别卡可以使员工得以进入锁住的建筑部分,汽车上的射频应答器也可以用来征收收费路段与停车场的费用。 某些射频标签附在衣物、个人财物上,甚至于植入人体之。由于这项技术可能会在未经本人许可的情况下读取个人信息,这项技术也会有侵犯个人隐私忧患。 二.实验目的 1. 了解RFID相关知识,了解RFID模块读写IC卡数据的原理与方法(电子钱包试验);

2. 模拟企业生产线上的物料跟踪情况,掌握RFID的应用(企业物流采集跟踪系统演示)。 三.实验原理 1. 利用RFID模块完成自动识别、读取IC卡信息,实现RFID电子钱包的功能,给IC卡充值、扣款(电子钱包试验); 2.利用4个RFID模块代替4个工位,并与软件系统绑定(添加,删除),由IC卡模拟物料的移动,并对物料在生产线上所经过的工位的记录进行查询,而且可以对物料的当前工位定位。 四.实验设备 《仓库状态数据检测开发系统》试验箱、IC卡、、锂电池、ZigBee通讯模块、RFID阅读器,ID卡、条码扫描器。 五.实验过程 5.1电子钱包试验 (1)先用电源线将试验箱连上电源,打开电源开关,然后打开Contex-A8电源开关,如图1所示。

质量管理实验报告

质量管理实验 实验一质量数据测定 一、实验任务 以减速器中的轴(输入轴和输出轴)为对象进行抽样检测,对测得的数据分别进行质量检验。 二、实验目的及训练要点 1)了解抽样的基本原理和方法。 2)了解测试仪器的选择、调整技巧。 3)了解测量数据的质量判定与检验。 三、实验内容 数据测试工作是工业企业生产的重要环节,是质量管理的一项基础工作,是确保产品质量的重要手段和方法,并且它可为各类质量问题的统计分析提供科学的依据,本次实验的主要内容包括: 1)外径千分尺的调整和校正。 2)游标卡尺的调整和校正。 3)减速器中各个轴(输入轴和输出轴)的外径宽度的抽样测量。 4)对所测数据进行处理和质量判定。 5)完成实验报告的攥写。 四、实验设备、仪器、工具及资料 外径千分尺1把,游标卡尺1把,减速器50个,标准件一组。

五、实验步骤 1.准备工作 1)熟悉“实验数据记录表”及检测仪器的使用方法。 2)准备所需资料,确定待选取的抽样方法及与之适宜的测量工具。 2.外径千分尺的调整和校正 外径千分尺主要用于工件的外尺寸测量。使用前应将测量面仔细擦净,检查或调整零位到正确位置。调整步骤如下: 1)校正或调整零位方法: 转动测力装置,使两测量面轻轻地接触(>25mm的外径千分尺应用校对量杆校正),当听到棘轮摩擦声时,即为零位。若此时不是零位则将固定套管上的螺钉松开用扳手转动固定套管使零位对准,然后紧固固定套管上的螺钉; 2)压线或离线的调整: 当微分筒压线或离线超过标准规定时,则松开取下测力装置,并取下盖板,取下微分桶及锥套,将锥套向前移或向后退来调整压线或离线,锥套向前移调压线,锥套向后移调离线,调好后将微分筒,及锥套装上,零位对准,盖上盖板。将测力装置装上拧紧则调整完毕。 3)测量时必须使用测力装置,以恒定测量压力进行测量,禁止测量运动的被测物。 3.游标卡尺的调整和校正 游标卡尺用于工件的内、外尺寸,外尺寸、深度、台阶等尺寸的测量。

电能质量检测分析监控新技术

电能质量检测分析监控新技术 来源:中国论文下载中心 摘要:随着科技的进步,现代电力系统中用电负荷结构发生了重大变化,诸如半导体整流器、晶闸管调压及变频调整装置、炼钢电弧炉、电气化铁路和家用电器等负荷迅速发展,由于其非线性、冲击性以及不平衡的用电特性,使电网的电压波形发生畸变成引起电压波动和闪变以及三相不平衡,甚至引起系统频率波动等,对供电电能质量造成严重的干扰或“污染”[1]。电网中正面对越来越多的电能质量问题,这使得电能质量的研究十分紧迫。电能质量检测是获得电能相关数据的最直接手段,也是电能质量其他后续高级应用研究的前端。 关键词:电能质量检测神经网络 1 电能质量研究中新技术的应用背景 随着科技的进步,现代电力系统中用电负荷结构发生了重大变化,诸如半导体整流器、晶闸管调压及变频调整装置、炼钢电弧炉、电气化铁路和家用电器等负荷迅速发展,由于其非线性、冲击性以及不平衡的用电特性,使电网的电压波形发生畸变成引起电压波动和闪变以及三相不平衡,甚至引起系统频率波动等,对供电电能质量造成严重的干扰或“污染”[1]。电网中正面对越来越多的电能质量问题,这使得电能质量的研究十分紧迫。 另一方面,电能质量正逐步受到供电企业和电力用户的共同关注。进入20世纪90年代以来、随着半导体、计算机技术的迅速发展,一批高新技术企业应运而生,出现大量的微机控制装置和生产线.对电能质量提出了新的要求;而电力市场的发展,使供电企业进一步认识到:用户的需要也是自身的需要。在这样的背景下,因电能质量不良而使用户设备停机或出次品的情况.仍应看作电能质量不合格。当然,电能质量不良有多种情况,用户对电能质量的敏感程度也各不相同。一船来说,供电企业可对不同的电能质量划分等级、分别定价、用户可以自由选择。但由于我国目前还未能实现优质优价。因此,进一步改善电能质量的工作基本上要求在用户侧解决。随着各种用电设备对电能质量敏感度的变化,电能质量的范围进一步扩大.分类更细要求更高[2]。在新的电力市场环境下,电能质量已成为电能这种商品的消费特性,很大程度上体现了供电部门服务品质。所以有关部门正在加大对电能质量的监管和治理。 这些背景下,电能质量的研究迫切需要一些新技术来推动,通过这些新技术的应用,从而使电能质量从检测、分析和监控等方面得到提高,从而有利发现问题和规律、改善供电质量和服务。 2 电能质量检测中的新技术 电能质量检测是获得电能相关数据的最直接手段,也是电能质量其他后续高级应用研究的前端。 2.1 当前电能质量检测的情况 对电能质量进行监测是获得电能质量信息的直接途径,虽然这方面的检测仪器已不少,但大多数只局限于持续性和稳定性指标的检测,而传统的基于有效值理论的检测技术由于时间窗太长,仅测有效值已不能精确描述实际的电能质量问题,因此需发展满足以下要求的新检测技术[3]:①能捕捉快速(ms级甚至ns级)瞬时干扰的波形。因为许多瞬间扰动很难用个别参量(如有效值)来完整描述,同时随机性强,因此需要采用多种判据来启动量和装置,如幅值、波形畸变、幅值上升率等。②需要测量各次谐波以及间谐波的幅值、相位,需要有足够高的

电能质量检测装置技术要求

技术规范

一、前言 1、本招标文件提供的要求是最低限度的技术要求,所使用的标准和规范如与卖方所执行的标准发生矛盾时,按较高标准执行。 2、卖方所提供“大中型光伏电站移动检测平台电能质量监测装置”及内部元器件应符合国家相关标准及安全规范,卖方所提供的所有产品及技术文件除非在技术规格中另做规定外,均应使用相应的国际标准化组织标准/或其它先进国际标准。 3、如果卖方没有以书面形式对本技术规范书的条文提出异议,则意味着卖方提供的设备完全符合本规范书的要求。如有异议,应在投标文件中以“对技术规范书的意见同规范书的差异”为标题的专门章节加以详细描述,并按附录A的格式填写。 二、项目介绍 本装置应用于大中型光伏电站移动检测平台,满足大中型光伏电站现场检测的要求,可安装在光伏电站各监测点,组成区域电能质量监控网络,实时采集、监测、分析、输出监测点的所有电能质量参数,并以此为依据分析被测光伏电站电能质量是否达标。检测平台的原理框图如下: 图1大中型光伏电站移动检测平台电气框图 此招标设备为电能质量监测装置及电能质量监测系统软件。 三、供货的相关要求 1、供货范围:电能质量监测装置6台、电能质量监测系统软件一套,并包括相应辅助设备,由电能质量监测装置厂家负责调试后,整体交付。

2、要求卖方准时发货,货物在2010年月日前发到买方单位(南京市浦口高新技术开发区创业路1号),在买方单位检验合格后,买方出具验收报告。 3、要求供货商在提交投标文件时,提供设备的安装和电气接线图纸,并加以详细说明,以便买方单位进行装置的电气、配线设计工作。 4、要求设备满足长时间连续工作的检测要求。 5、设备的所有部件应是全新的、高质量的、没有缺陷的、并具有合理的设计和制造。使用的材料应是适用的、长寿命、高可靠性、低损耗、少磨损和易调整的。 四、电能质量监测装置的要求 4.1技术要求 1)采样率:每周波512点及以上; 2)数据存储深度能够达到一个月以上,无记录事件被遗忘; 3)数据通信协议公开,在线实时监测数据满足刷新要求;离线存储数据带时间戳,存储格式开放,支持按时间段和数据类型的快速查询和提取 4)支持GPS同步对时功能,典型同步精度为0.1ms; 5)仪器回路数可以灵活配置,单台仪器能够提供对多个回路(每路至少包括3相电压和3相电流)的监测。 4.2主要功能 1)参数测量功能:在线实时监测被测光伏电站的电能质量参数,包括:电压、电流、功率、电量、频率、电压暂降、骤升、中断、闪变、浪涌、三相不对称、谐波THD、TDD、直流分量等。 2)数据与波形处理功能:具备16/20* bit的实时波形和故障录波功能,时间标精度为0.001ms;能够将各监测点的数据,根据选定的时间段或测试数据筛选条件进行进一步分析处理。 3) 图形输出功能:能够输出功率变化曲线、电网频率变化曲线、基波电压/基波电流长期变化曲线、电压/电流总畸变率长期变化曲线、电压/电流各次谐波长期变化曲线、长期/短期闪变值变化曲线、指标越界波形曲线、频谱曲线等。 4)报表输出功能:能够对历史数据调用分析,并对各监测点的电能质量数值分别产生分钟-小时-日以及自定义时间段报表;能够产生越界参数分析结果报表,并最终生成综合电能质量报告和数据分析文档。 5)通讯功能:装置必须具备与车载集控系统通讯的功能;通讯方式包括RS232/485、Ethernet;通讯协议公开,能够接收来自车载集控系统的指令并反馈信息。

电网电能质量监测系统的设计与实现

电网电能质量监测系统的设计与实现 发表时间:2018-06-19T10:45:57.313Z 来源:《电力设备》2018年第4期作者:李娟 [导读] 摘要:对于当前电网电能质量监测出现的问题,设计了一种针对DSP和ARM以及ZigBee无线传感网络技术的电网电能质量的监测系统,并且对当前系统架构进行了建立,硬件方案以及软件设计。 (国网清徐县供电公司山西太原 030400) 摘要:对于当前电网电能质量监测出现的问题,设计了一种针对DSP和ARM以及ZigBee无线传感网络技术的电网电能质量的监测系统,并且对当前系统架构进行了建立,硬件方案以及软件设计。 关键词:DSP ZigBee 电能监测 伴随着工农业生产的飞速发展,多种非线性的负荷和非对称性以及冲击性用电设备得到了多方面的使用,这种情况出现了很多的谐波干扰,严重的对于电网电能自身的质量受到了严重的影响。所以,实时有效的去对电网自身的电能质量给予监测,其对于确保电力系统自身的安全和稳定运行有着一定的意义。当前的电网电能质量监测系统都是使用有线形式去对监测数据进行传输,其使得在一些比较特殊的环境条件下去进行布线产生了极大的困难, 并不容易进行需要的维护。对于上述产生的问题, 设计了将DSP和ARM与ZigBee无线传感网络技术作为基础的一种电网电能质量的监测系统,其能够对电网电能自身质量其智能的在线监测给予有效的实现。 1 系统架构 1.1 ZigBee技术 ZigBee技术可以说属于一种近距离和较低复杂度,还有低数据速率以及低功耗和低成本的一种双向的无线通信技术,其主要是使用IEEE802.15.4无线标准的新一代无线传感器的网络系统。ZigBee网络自身有着自动的组网和自动路由以及自愈的功能,其自身能够在工作在2.4GHz的免执照的频段,使用调频以及扩频技术有着时延短和节点容量比较大的优点。并且2.4GHz无线信号其自身在强磁场和高电压环境里的传播有着较强的性能,数据的传输能力非常强大的,自身有着较高的可靠性,可以说其实对电网电能质量无线组网监测给予实现的一种有效的处置方案。 1.2 系统原理 通过电压和电流传感器构成的电压电流的检测电路,把被检测的高电压和大电流信号去转变为适宜的A/D变换的小信号,其自身景观滤波之后将其送到A/D转换器完成模数的转换。DSP数字信号处置器去对A/D转换结果进行读取并同时去对有关电能的质量参数进行有效的分析,完成运算以及处理,处理的具体结果使用ZigBee无线传感网络去将其传送到ARM的控制模块中,使其能够完成对数据进行的处理存储以及显示,使得电能质量参数能够实时的被监测到。电网其自身的电能质量监测系统架构示意图。 图1 电网电能质量监测系统架构示意图 2 硬件设计 2.1 信号采集处理模块 信号采集的处理模块主要是通过电压电流去对电路和滤波电路以及A/D转换器电路与DSP数字信号处理器以及外围电路共同构成的。 SP数字信号处理器采用TI的TMS320F2812芯片,这是一款高性能,低功耗,32位定点数字信号处理器。最高150MHz的工作频率为在短时间内实时控制和完成复杂算法提供了充足的条件。高性能的32位CPU包括16×16位和32×32位乘法累加器操作。,16×16位双乘累加器,可完成64位数据处理,高精度处理任务。具有丰富的硬件资源,片上Flash,ROM,RAM,定时器,多用途通用输入输出接口GPIO和仿真接口JTAG。支持TI的eX-pressDSPTM实时开发技术,TMS320DSP算法标准和CCS集成开发环境,为软件开发提供便利的环境。凭借其强大的数据处理能力,算法优化可以提高测量精度,并且使用外设接口资源可以有效降低电路的复杂性。 电压电流检测电路采用南京奇华公司生产的VSM025A电压传感器和CS040G电流传感器。传感器产生的噪声干扰由一个二阶巴特沃斯低通滤波器进行滤波。 A / D转换器选用TI高性能模数转换器ADS8364,具有6通道同步采样的16位高速并行接口,具有2.5V基准电压,低功耗和高采样率。 ADS8364的6个通道用于采样三相交流电压和电流。 ADS8364的数据端口D0-15和EOC分别连接到DSP的数据端口D0-15和外部中断INT1。 ADS8364的时钟信号由DSP控制。 DSP响应ARM控制模块的指令,控制ADS8364执行A / D转换,读取转换数据,执行快速傅里叶变换(FFT)和相关的电能质量参数计算,实现电压和电流信号的采集和处理。 2.2 ZigBee无线收发器模块 ZigBee无线收发器得模块主要使用的是ZigBee芯片CC2530和CC2530其属于TI公司支持ZigBee协议的一种系统芯片,集微处理器以及无线收发器是融合在一体的,可以说其属于业界标准非常标准的一种增强型的8051MCU内核还有与IEEE802.15.4规范相一致的2.4GHz的无线收发器。其中还包含了定时器以及可选32/64/128/256KB的Flash存储单元,并且还对于串行通信的接口以及UART接口还有21个可编程I/O引脚给予了丰富,并对于硬件资源简化了电路设计给予了丰富,CC2530和DSP主要是通过其自身的不同的串口去完成所需要的数据传输。无线收发器电路主要使用的是CC2530数据手册里所提供的一种比较典型的应用电路,天线主要是选择PCB天线[2]。 2.3 ARM控制模块 ARM控制模块主要是通过键盘和LCD显示,以及存储器还有ARM芯片以及外围的电路共同的构成。其自身应该进行实现的功能主要有:使用ZigBee网络使其能够对DSP发送控制的指令,接收并且对DSP中进行传送的数据给予保存,同时还需要对于其自身接收到的电能质量的相关参数还有电能参数给予有效的显示。 系统使用三星公司进行生产的ARM9系列的S3C2440处置器芯片,S3C2440主要使用的是16/32位RISC的处理器,其自身主要有外部的存储器与控制器和LCD控制器,以及USB的控制器,还有SD接口,以及4通道DMA与3通道UART、2通道SPI和24个外部中断源以及超过130个

短距离无线通信实验报告

3.5 无线数据传输控制实验 3.5.1 实验目的 1. 在ZX2530A 型CC2530 节点板上运行自己的程序。 2 .通过发送命令来实现对其它节点的外设控制。 3.5.2 实验内容 实验中一个节点通过射频向另一个节点发送对LED 灯的控制信息,点亮LED 灯或让LED 熄 灭,节点接收到控制信息后根据控制信息点亮LED 或让LED 熄灭。 3.5.3 实验设备及工具 1.硬件:ZX2530A 型CC2530 节点板、USB 接口的仿真器,PC 机Pentium100 以上。 2.软件:PC 机操作系统WinXP、IAR 集成开发环境、串口监控程序。 3.5.4 实验原理 LED 灯连接到CC2530 端口P1_0,程序中应在初始化过程中对LED 灯进行初始化,包括端口 方向的设置和功能的选择,并给端口P1_0 输出一个高电平使得LED 灯初始化为熄灭状态。无线 控制可以通过发送命令来实现,在main.c文件中中添加宏定义#define COMMAND 0x10,让发送

数据的第一个字节为COMMAND,表明数据的类型为命令,同时,发送节点检测用户的按键操作当 检测到用户有按键操作时就发送一个字节为COMMAND 的命令。当节点收到数据后,对数据类型进 行判断,若数据类型为COMMAND,则翻转端口P1_0 的电平(在初始化中已将LED 灯熄灭)。即可, 实现LED 的状态改变。 3.5.5 实验步骤 1. 打开工程,在“物联网光盘\无线射频实验\5 无线控制”文件夹下 2. 将节点类型变量NODE_TYPE 设置为0,编译工程,并下载到ZX2530 节点板中,作为接收节点。 3. 将节点类型变量NODE_TYPE 设置为1,编译工程,并下载到ZX2530 节点板中,作为发送节点。 4. 复位接收节点和发送节点。 5.按下发送节点板上的key1 按键,观察接收节点上led 显示情况 6. 在主程序中添加一个宏定义#define LED_MODE_BLINK 0x02,在对数据的解析中添加对 LED_MODE_BLINK 的解析,让LED 灯每隔250 毫秒闪烁一次,让发送节点发送的数据为 LED_MODE_BLINK (代替LED_MODE_ON,紧接在COMMAND

电能质量在线监测装置专用技术规范

达子泉变110kV间隔扩建工程 电能质量在线监测装置 (技术规范专用部分) (编号:1102007-0000-01) 购买单位:哈密润达嘉能发电有限公司 设计单位:哈密新东源电力设计咨询有限公司 2016年08月

1 标准技术参数 供方应认真逐项填写电能质量在线监测装置标准技术参数表(见表1、表2)中“供方保证值”,不能空格,也不能以“响应”两字代替,不允许改动需方要求值。如有差异,请填写表9供方技术偏差表。 表1电能质量在线监测装置标准技术参数表 表2可选择的技术参数表

2 图纸资料提交 经确认的图纸资料应由供方提交表5所列单位。 表5 供方提交的须经确认的图纸资料及其接收单位 3 工程概况 3.1 项目名称:哈密达子泉110kV变电站110kV间隔扩建工程 3.2 项目单位:哈密润达嘉能发电有限公司 3.3 工程规模:本期110kV扩建2回110kV出线间隔(智能变电站)。 3.4 工程地址:哈密达子泉110kV变电站内 3.5 交通、运输:汽车、火车运输 3.6 电力系统情况: a.系统标称电压:110kV b.系统最高电压:126 kV c.系统额定频率:50 Hz d.系统中性点接地方式:直接接地 4 使用条件 表6 使用环境条件表

说明:1.直流电源:220V; 2.交流电源:220V; 3.交流电流:1A; 4.屏体尺寸:800×600×2260; 5.屏体颜色:77# GY09 冰灰桔纹; 6.门轴:右门轴内嵌式。 7.达子泉变电站为智能变电站,微机综合自动化系统为南京南瑞继保电气有限公司产品,本期工程需可靠接入。模拟量输入方式:采用交流采样1A制。

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