智能建筑电力参数检测装置设计开题报告
2022-02-22 19:33:09
1. 研究目的与意义
1.1 研究背景
现代社会电能是一种使用最为广泛的能源,其应用程度是一个国家发展水平的主要标志之一。随着科学技术和国民经济的发展,对电的需求量日益增加,同时对电网运行的稳定性要求也越来越高,对电网的实时监控就显得非常重要。随着我国电力行业的迅猛发展,电网供电品质越来越受到电力部门以及用户的关注。在电力监控系统中,为了维护电网运行的稳定和安全,保证用户用电的可靠性,需要电网中各种电参量维持稳定值不变。这就需要实时的采集各种电参量,用来监控以保证电网的稳定。
1.2 研究目的及意义
2. 研究内容和预期目标
本课题要求设计一个基于DSP的智能建筑输出端6KV的三相电路电力参数检测装置,检测参数包括电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数;检测装置包括:电流/电压互感器、A/D转换器、过零比较器、DSP控制系统、LCD或者数码显示单元、电源单元、CAN通信。 2.1主要内容: 1)智能建筑输出端电压、电流经二次变换后的采集、显示、运算处理; 2)经由采集到的电压信号实现频率计算; 3) 通过按键控制实现多种电力参数的实时数据显示; 4)基于CAN总线的远程数据通信原理实现远程保护与监控; 5)根据要求用DSP对其进行数据处理,要求完成: a.检测装置接线图; b.检测装置工作原理的阐述; c.检测装置的流程图。 2.2 预期目标: 对智能建筑供电系统交流电力参数进行交流采样,通过按键显示出电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数和频率等电力参数的实时数据,并且可以在远程控制中心接收到数据。 |
3. 研究的方法与步骤
3.1 研究方案 本课题拟采用软硬件相结合组成实际检测装置。用C语言编写程序,对DSP控制目的及原理进行分析,在此基础上设计出原理图,通过按键控制,对多参数显示,用CAN总线实现远程监控。 采用的步骤为: (1) 先查阅DSP控制系统的现状相关的一些书籍和材料,整理出自己论文所需要的一些重要的文献资料。 (2) 提出设计整体思路,设计出程序控制流程图。 (3) 使电路图具体化,提出具体的检测电路,绘制出系统电路图,编制出的C语言程序。 (4) 最后进行软硬件的调试。 3.2 系统功能概述 (1)电压电流采集模块:采集信号,然后送到DSP中进行A/D转换等一系列数据处理。 (2)频率采样模块:选择三相6路电压中一路信号,经过处理转化为同频率方波进行频率采集。 (3)显示及按键模块:根据不同按键,通过液晶显示屏显示各种电力参数。 (4)数据通讯模块:负责处理从通讯线路过来的数据,与上位机进行数据通讯。 (5)编程接口,在串口通信的基础上,编写良好的人机交互软件,可以直观地显示信号数据,实现检测仪参数的设定和修改。 整体设计由硬件和软件两部分组成,硬件部分主要包括电源电路、采样电路、显示电路;软件部分主要包括与硬件接口的应用程序、数据处理程序等,具体的功能结构图如图1。
图1 系统结构图 |
4. 参考文献
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5. 计划与进度安排
(1)2022-03-05~2022-03-18 查阅技术资料,确定研究内容和系统架构,撰写开题报告;
(2)2022-03-19~2022-04-01 结合总体架构,完成传感器选型、系统硬件功能分析和设计;
(3)2022-04-02~2022-04-22 设计系统硬件电路,编写系统软件程序;