多功能電力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、電力是一種優(yōu)良而價廉的新能源。它的廣泛應用，推動了電力工業(yè)和電器制造業(yè)等一系列新興工業(yè)的迅速發(fā)展，撐起了人類文明的半邊天，扮演著無法取締的角色。隨著電力電子技術的迅猛發(fā)展，大量的電力設備被發(fā)明出來，尤其是非線性、帶有沖擊性負荷的投入使用，對公共電網(wǎng)產(chǎn)生了巨大的影響，使電網(wǎng)中夾雜著各種諧波干擾、電壓擾動、閃變，導致電能質(zhì)量得不到保證，從而使得對電能質(zhì)量要求較高的電氣設備無法正常使用甚至損毀，工廠的流水線運行無法正常運轉(zhuǎn)，導致產(chǎn)品劣質(zhì)甚至是

2、生產(chǎn)中斷，造成嚴重的經(jīng)濟損失。因此，解決提供優(yōu)質(zhì)電能的問題迫在眉睫。
　　針對這一問題，本論文主要設計開發(fā)了一款基于ARM微控制器的低成本多功能電能數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)了對電能數(shù)據(jù)的采樣分析上傳。傳輸方式可以分為三種模式，近距離RS485、WIFI傳輸，遠距離GPRS傳輸。WIFI傳輸通過Socket套接字實現(xiàn)了上下位機的數(shù)據(jù)傳輸，GPRS同樣也通過Socket套接字實現(xiàn)與采集模塊在TCP/IP協(xié)議上的遠程通信，形成了多樣化的數(shù)據(jù)通

3、信方式。論文主體包含三部分:電能質(zhì)量監(jiān)測的理論分析，硬件電路的設計和硬件編程部分以及上位機的軟件設計。理論部分主要針對電能質(zhì)量的各個參數(shù)進行計算推導，在諧波的處理方面上采用快速傅立葉變換對諧波進行全局檢測。硬件電路的設計部分主要包括STM32F407微控制器、高速AD采樣模塊、交流變換模件、電源部分、RS485、GPRS、WIFI傳輸電路，實現(xiàn)了現(xiàn)場和遠程監(jiān)控的便利性，編程部分則實現(xiàn)了模塊的數(shù)據(jù)采集并進行FFT內(nèi)分析取31次以內(nèi)的諧波上