1、指导教师：张伟,电力监测仪设计,班级：测控08-6班 学生：关雪君 学号：0805010608,电力监测仪的研究背景,随着我国电力市场的逐步建立和完善，对电网电能质量提出了越来越高的要求。电力用户也要求高质量的电能来保证其设备、仪器和系统的正常运行。但是，现代科学技术的迅猛发展，一方面，电力电子技术的发展，直流输电、大功率单相整流技术在工业部门和用电设备上被广泛应用，如在铁道上的应用等，导致电流波形畸变和三相不平衡日益严重，严重影响了电能质量;另一方面，由于人们越来越多地使用精密和复杂的电子设备，如计算机、通信设备以及各种过程控制系统来处理和管理工作过程和事务。这就要求高质量和高可靠性的配电系
2、统，以提供与之相适应的电能。为保证电力生产的安全与可靠，对电力交流参数进行有效的测试和分析成为一项迫切而重要的任务。,本监测装置主要以MSP430F149单片机为微处理器，以数字信号处理技术为出发点，对电压和电流有效值、视在功率、有功功率、无功功率、功率因数、相位、频率、电能等多个电力参数进行计算和监测，采用更灵活、更准确的数字信号处理算法程序进行数据处理，减少硬件成本，使电力参数监测符合数字化技术发展的需要。,电力监测的意义,本设计的结构和主要内容,第一部分 绪论 本课题的研究背景及意义 第二部分 交流电参量及采样理论 电力参量的计算公式和采样测量方法 第三部分 硬件电路设计 主芯片的特点和
3、一些重要电路的分析 第四部分 软件设计 测量单元及显示单元的程序流程图,根据采样定理得到各种电力参量的测量理论基础,由交流电参量的定义可知，对电压、电流有效值及有功功率的计算均是一个时域积分的过程。若在时间(t，t+T)内以采样间隔Ts同时对u(t)、i(t)连续N次采样，得到采样数据序列uk,ik（k=1,1,2,N），其中uk,ik为第k次采样时刻u(t)、i(t)的瞬时值。可得：,电力参量计算,本设计整体结构框图,该框图也为该设计的主控单元,本框图为交流采样法对三相交流线路（包括电流、电压共有6路输入信号）进行数据采集并处理，实现对电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数、视在功率、电能
4、等电参量的测量，并定时将测量数据存储在E2PROM中，供上位机读取进行后期分析处理。,主芯片MSP430F149主要概述,16位，64管脚的处理器，贴片式封装，体积很小。 2048B的SRAM，60KB的片内FLASH程序存储器。 多达48个I/O管脚。其中24个具有独立外部中断能力。有足够的I/O管脚可供使用。 具有2个内部定时器，1个比较器以及看门狗复位电路。 具有零功耗的掉电复位BOR电路和电源电压监控器SVS模块，二者在低功耗模式下也能正常工作，保证程序运行有一个稳定的电源环境。 内部集成高性能12位ADC与12位DAC，使用简单，方便，节省成本与开发的时间。 拥有两个独立的USART
5、通信接口，方便与上位机的数据通信。 具有直接存储器存取控制器DMA模块，能够在无需CPU干预的情况下显著增加外设模块的数据吞吐量，能够大大降低系统功耗。 有丰富的指令系统与高效、方便的开发环境。 超低功耗。 价格较低，相比ARM等芯片能够大大节省开发成本。,电量输入回路,测周期回路的设计,测量单元程序流程图,全文总结,智能电力监测仪整体造价较低，系统扩充灵活方便，将在单功能仪表的制造、电力监测屏和变电站自动化监测系统的应用领域内，有十分可观的推广前景，是电力工业中新型的电参量监测装置。 特点：1、可对多个三相电力线路的全部电力参数进行检测、显示、打印和数据远传。2、远传方式：RS-232、RS
6、-485标准接口，可通过MODEM， INTERNET远传。3、方便使用：体积小，便于携带，使用方法简单。4、系统基于超低功耗的MSP430F169芯片设计，不仅大大降低了开发成本，而且其低功耗的特性是其它同类产品不可比拟的。 电力监测仪尚有一些不完善之处，有待进一步提高其准确度，加强其功能，才能不断提高其性能价格比，保持其强大市场竞争。,本论文是在张老师的悉心指导下完成的，从论文的选题、研究、审查到最后的完成无不凝聚着张老师的心血。 时间飞快的流逝，四年的本科生生活在不知不觉中已接近尾声，四年的时间使我所学所得对我的人生有着重大的意义。无论思想上或者是学业上的每一次进步都离不开老师、同学和友人的帮助同时，感谢我的同学和舍友们，在学习中他们都给予我很多支持和帮助，和他们的讨论的使我受益匪浅。 感谢师兄、师姐、师弟、师妹们在平时的学习和生活中所给予的热情帮助和支持，使我感受到集体的温暖。感谢我的朋友在整个本科生阶段对我的鼓励和支持。,致谢,
