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原文传递船舶电网电能质量监测系统研究

论文题名：	船舶电网电能质量监测系统研究
关键词：	数字信号处理器;船舶电网;电能质量监测;数据采集;仿真分析
摘要：	如今,随着电子技术的发展,大量的电力电子装置以及非线性负荷逐步应用到船舶电力系统中。在提高了船舶性能的同时,也往往对船舶电能质量造成了严重的污染,从而对电气设备产生不利的影响,严重时威胁到经济财产安全。因此,对电能质量进行实时监测和分析,有利于确保船舶电力系统安全运行,已成为了国内外关注的焦点。　　本文设计了一种基于DSP(数字信号处理器)为核心的船舶电能质量监测装置,可以实现实时的数据显示。由于DSP具有极强的数据处理能力,可用来完成各项电能数据指标的采集与计算。同时有大容量的存储空间,为以后的数据分析提供了有力的基础。　　首先回顾了船舶电网电能质量问题产生的原因,国内外发展现状以及目前电能质量监测仪存在的问题;其次,较为详细的讲述了船舶电网的电能质量指标及其相关标准;在此基础上,研究了相关电能质量的检测算法并进行仿真分析;然后详细介绍了监测系统的软硬件结构设计;最后在相关的实验环境下进行系统调试并对系统进行了误差分析。　　本装置采用TMS320F2812DSP作为系统的核心芯片,能够实现对多项电能质量的实时在线测量。为了保证系统性能,做了相关技术研究:在硬件上,采用了硬件锁相环技术,频率自动跟踪,防止了在电力系统频率变化时对监测指标的影响,防止了频谱泄漏。在信号调理电路中,采用线性光耦来进行模拟电路与数字电路的隔离。在软件上,为了防止采样过程中出现的频谱混叠,我们采用FIR数字滤波与硬件滤波相结合的方法,有效的提高了信号采样的精度。针对谐波检测,采用基于Mallat算法的小波分析方法,其克服了傅里叶分析在频域完全局部化而在时域完全无局部性的缺点,既适合于分析平稳信号,也适合于分析非平稳信号,提高了计算的精度。为了更好的适应船舶环境的通讯要求,装置提供多种通讯接口方式,实现监测数据的实时传输或定时提取存储记录,实现与远方电能质量管理中心交互数据。　　实验结果表明,本监测系统具有采集精度高,实测精度达到电能质量监测指标国家标准的要求,通讯稳定性好,具有较强的应用前景。
作者：	马建荣
专业：	电力电子与电力传动
导师：	窦金生
授予学位：	硕士
授予学位单位：	江苏科技大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文