电力参数在线检测系统设计
基于ARM920T的嵌入式电力参数检测系统设计
Ｖ０ ．０ Ｎｏ １ Ｉ ．１ １
ＮＯ Ｖ．２ ００８
２ ０ 年 ｌ 月 ｏ８ １
个Ｇ Ｉ ＰＯ口，通 过这 些接 口可 以进 行Ｌ Ｄ Ｅ 和按 键 的
换 ，使其 满足Ａ Ｄ 口的 电压 输入 范 围 。 ／端
扩展 。 此 外 ，还嵌 入 了功 能 强 大 的Ｌｎ ｘ ｉｕ 操作 系统 。
最 大 转 换 速率 为５ ０ｋｐ ，而 且 采 样 通 道数 和 通 ０ ｓ ｓ
有 较强 的数字信 号 处理 能 力 ，而且 系 统 可靠 性 和
实 时性 也较 高 ，图 １ 示是 其硬 件结 构框 图 。 所
１１ 核 心 微 处 理 器 ．
道 的采 样顺 序 可 以通过 编 程来 决定 。该模 块 还 具
流设备 来 实现 节 能运行 。因此 ，电力 参 数检 测 装 置对 能 量 的 双 向计 量 问 题 越 来 越 受 到 人 们 的 关
注 。并 已成 为 电能检 测与 计量 技 术发 展 的重 要 方
向之一 。
传 统 的 电力 参 数检 测装 置 一般 都 是 基 于单 片 机或 Ｄ Ｐ 计 的 ．前 者 受 运算 速 度 和 处理 数 据 能 Ｓ设
摘 要 ：给 出 了一 种采 用Ａ Ｍ９ ｏ 为核 心微 处 理 器 ，并结 合 多任 务 操 作 系统 内 Ｒ ２Ｔ Ｌｎ ｘ ｉｕ 来设
计 电力参 数检 测 装置 的硬 件 结构 图 ；同时结 合 具体 的功 能要 求 ，对软件 设 计 的主要 部 分 以及
用户应 用程序 的功 能进 行 了说 明 ，最后 分析 了该检 测装 置 中电力 参数 的采 样 、计 算 以及 电能
（）隔 离 ５
为 了保护 芯 片不 受外 界 干扰 而损 坏 ，设 计 时
基于单片机控制的电力系统参数监测模块化设计
［ 刘君华． 于Ｌ ｂ ｎ ｏ ｓＣ Ｉ 虚拟仪器设计 Ｆ］ ３ ］ 基 ａ Ｗｉ ｗ ／ Ｖ ｄ Ｍ． 北京： 电子工业 出 社， ０ 版 ２ ３ ０ 【］ ４ 刘君 华 ． 于Ｌ ｂＷｉ ｄ ｗ ／ ＶＩ 基 ａ ｎ ｏ ｓ Ｃ 的虚拟 仪器 设计 【 ． 京： Ｍ】 北 电子 工业 出版
参考文献 ｍ马月辉， 丛． 石彦 虚拟低频信号特性测试仪Ⅱ． Ｊ 自动化与仪表， ０ ， （ ： — ． ２ １ ６２ １ １ ０ １ ］５ ６
【 张风均．ａ ｎ ｏ ｓＣ Ｉ ２ 】 ＬｂＷＪｄｗ ／ Ｖ 开发入 门与进阶［ ． Ｍ】 北京： 北京航 空航人大 学出版
社，０． ２ １ ０
３ 设计 方案 ． 本 设计 选 用 Ａ Ｉ 司 的 真有 效 值 检 测 Ｄ公 交 流 电 网 电压 对 家用 电器 的正 常使 用 及其 使 用 寿命 有 很大 的 影 响 ，电压 过 高往 芯 片Ａ ７ ６ 行 交 流 电压 检 测 ，它 是一 款 Ｄ ３进 往缩 短 家用 电器 的使 用 寿命 甚 至造 成家 用 低 功耗 、低 成 本 的真 有效 值 转换 器 ，使 用
理 后送 入液 晶显示 部分 ，进 行 电压 显示 。 ２ 常 用的检 测 方 法及 存在 问题 ． 常用 的 电压 检测 方 法 是将 用分 立 元件 照 将 交 流 电 压 经 过 整 流 滤 波 转 换 为 直 流 信 片 号 ，然 后 再 由直 流 电压 检 测 芯 片 进 行 检 机 测 。该检 测方 案 的优 点是 电路 硬件 成 本较 低 。缺 点 是 ， 电 路 参 数 不 容 易 确 定 、调 ４ １整流 电路 设计 ． 整 ，特 别 是对 初 次 进行 检 测 电路设 计 的 学 采 用分 立式 元件 构 建精 密整 流器 需 要 图１系统整体结构框图 生 来 说 ，难度 比较大 。而集 成 的真 有 效值 两个 运 算放 大器 、两 个 二极 管及 若干 匹 配 检 测 芯片 为该 问题 的解 决提 供 了简 单 、有 控 制 核 心 单 片 机 采 用 Ａ ８ Ｃ １ 它 电阻 。使用 真有 效值 转 换器 Ｉ可 以取 代所 Ｔ ９５， Ｃ 效 的解 决 途径 。 是 一 款 低 功 耗 ， 高 性 ￣ Ｃ Ｏ ８ 单 片 有这 些器 件 并节 省 电路 板 空 间 （ ）。 ＭＳ 位 图２
基于DSP和μC／OS-Ⅱ多功能电力参数智能检测仪设计
智能 榆测仪 的系统硬件原 理框 罔如 ｌ 所乐
２１ Ｃ Ｕ 主 板 ． Ｐ
世 池州Ｉ ｌ 城Ｉｆ６ ２ 融肯 『 ｌ ［１ ｒ ｆ Ｉ ）０ 制牲Ｉ 班 １
２０年 ２ ０ 第１期中阅讴嚣佰表 ６
维普资讯
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确地反 映电 力系统 的电能质 量 ，
２硬件 设计
本 电力参数智能榆 测仪 是扯一种碰件 和陵 人式操
作 系统 相结合 的开发平 台 卜 开发 的 采用 嵌人式操作 系统ｇ ／ Ｓ Ｉ和 Ｄ Ｐ 合的 外发平台 ． 仪 具备强大 ＣＯ — Ｉ Ｓ结 的数字 信号处理 能 Ｊ ．而 ｎ系统 的可 靠怍 和实Ｈ ｆ． Ｊ 、ｌ ｔ： 电 得到一 定的提 高
维普资讯
＇ ■ “ ｔ¨ ； 零 ：
基于Ｄ ： ／ Ｉ Ｓ ￣ｐ ｏ —Ｉ Ｐ ｏ ｃ ｓ 多功能
电力 参 数 智 能检 测仪 设 计
Ｄ ｓｇ ｆ ｈ ｆｎ ｔ ｎ ｌ ｎ ｅｌ ｅ ｔ ｔｃｉｎＩ ｓ ｕ ｎ ｒ ｅ ｉｎｏ Ｍｕ ｉ ｃｉ ａ ｔｌ ｇ ｎ ｅ ｔ ｎ ｔ ｍｅ ｔ ｏ ａ ｕ ｏ Ｉ ｉ Ｄｅ ｏ ｒ ｆ
Ⅱ移植到 Ｄ Ｐ中． Ｓ 开发 了多功能智能 型电力参数检 测仪 ． 并描述 了该 装置的硬件 结构和软 件模块 ． 同时， 开 该
发平 台具有 强大的信号处理速度 和很强的 实时响应性能 ， 非常适 合于 目前 工业刹控 系统 中总线 型终端 系统 的
升级换代 ． ．
Ａｂ ｔ ｃ ： ｉ ａ ｅ ｅ ｅｏ ｓａｍｕ ｔ ｕ ｃｉ ｎ ｌｎ ｅｌ ｅ ｔ ｏ ｒ ａ ａ ｔｒ ｅｅ ｔ ｎ ｄ ｖ ｃ ｓ ｇ ｈｇ －ｐ ｅ 。 ｓｒ ｔ ａ Ｔｈｓｐ ｐ ｒｄ ｖ ｌｐ ｌ ｆ ｎ ｔ ａ ｔｌ ｇ ｎ ｗｅ ｒ ｍｅｅ ｓｄ ｔ ｃｉ ｅ ｉｅｕ ｉ ｉ ｈ ｓ ｅ ｄ ｉ ｏ ｉ ｉ ｐ ｐ ｏ ｎ ｈｇ － ｅ ｏ ｍａ ｃ ＤＳ ｎｅ ｅ ｄ ｄｓ ｓｅ ｈ ｒｗａｅ ｌｔｏｍ ｃ ｒ ｍｉｒ ｐ ｏ ｅ ｓ ｒ ｎ ｎｅ ｅ ｄ ｄｏ ｅ ａｉｇｓ ｓ ｉｈ ｐ ｒ ｒ ｎ ｅ Ｐ ａ ａ ｍｂ ｄ ｅ ｙ ｔｍ ａ ｄ ｒ ｐ ａｆ ｒ ｏ ｅ ｃｏ ｒ ｃ ｓｏ ａ ｄａ ｆ ｓ ｍｂ ｄ ｅ ｐ ｒ ｔ ｙ － ｎ ｔｒ Ｃ／ ・１ ｒｎ ｐａ ｔｏ ｔｅＤＳ ｈ ａｄ ｒ ｔ ｃｕ ｅａ ｄ ｓ ｆｗ ｒ ｄ ｌｓａｅｄ ｓ ｒ ｅ ｅａ ｌＭｅ ｎ ｉ ． ｅ Ｉ ＯＳ １ ｔ ｓ ｌｎ ｈ Ｅ Ｔ ｅｂ ｒ ｗａ ｃ ｒ ｔｒ ｎ ｏ ｔ ａ ｅｍｏ ｕ ｅ ｒ ｅｃ ｉ ｄｉ ｄ ｔ ｉ ｎ Ｊ ａ ｔ ｓｕ ｂ ｎ ． ａ ｗｈ ｌ ｅ
电力变压器在线检测系统设计
电力变压器在线检测系统设计电力变压器在线检测系统设计随着工业化进程的加速，电力供应已成为现代化社会的基本需求。
而电力变压器则是电力传输和分配过程中不可或缺的一种设备，它扮演着电流互换和电能转化的重要角色。
变压器的安全、稳定运行直接关系到电力的质量和供应的可靠性。
因此，建立变压器在线检测系统，可以有效地提高变压器运行的可靠性和安全性。
一、检测内容电力变压器在线检测系统主要包括变压器的运行参数和状态检测、油质检测、法拉第电流检测、局部放电检测等多项内容。
电力变压器的运行参数和状态检测，包括电压、电流、温度、湿度、水平、震动等参数的检测，以及变压器绝缘系统的监测，通过实时监测这些参数，可以及时了解变压器的运行状态，及提前发现异常情况。
变压器的油质检测，是通过检测变压器油中含气量、水分、酸值等参数，来判断变压器油的质量是否达到规定标准，及时了解油清洗换油等质量要求。
法拉第电流检测，通过检测变压器铁芯中的法拉第电流，及时发现变压器的内部故障，避免故障扩大损坏变压器。
局部放电检测，检测变压器内部绝缘系统的局部放电情况，能够及早发现变压器绝缘系统的故障隐患，防止局部放电引发的故障扩大和损害变压器。
二、系统设计电力变压器在线检测系统一般分为控制中心和分散式检测装置两部分。
控制中心的主要功能是实时监测变压器的运行状态、接收和处理来自分散式检测装置的变压器参数数据，通过数据分析和处理，检测变压器的状态是否正常，对异常情况进行报警处理；分散式检测装置主要功能是对变压器运行的多项参数进行实时检测和监控，并将检测到的数据传输给控制中心进行处理和分析。
在系统设计过程中，需要考虑以下几方面的因素：1. 检测点布置：要确定在变压器的哪些位置设置检测点，既要充分考虑检测的内容，同时又不能影响变压器的正常运行。
2. 检测范围：要根据变压器的功率和类型，确定在线检测系统的检测参数范围，以确保检测的准确性和可靠性。
3. 数据采集和传输方式：要选择合适的数据采集和传输方式，确保数据采集的准确性和实时性。
基于SOPC的电力参数测量系统设计
频 率成 分 。 本文 即是 研 究 利 用 Ａ ｔ ａ Ｃ ｃ ｎ Ｉ Ｆ Ｇ 构 建 ｌ ｒ ｙｌ ｅＩ Ｐ Ａ ｅ ｏ 设 有 限长序 列 信号 （ｇ ， ｒ ｎ＝０ １ … ， ， ） ， ， Ｎ一１ 则 ， ＳＰ Ｏ Ｃ系统实 现 电 能 质 量监 测 系 统 的设 计 ， 现 对 电 实 （ ） Ｄ Ｔ变换 为 ： ｎ的 Ｆ 网三 相 电路 电压 、 流 、 率 、 率 因数 、 波 等 电能 电 功 功 谐
处理器或加速器系统、 Ｓ Ｄ Ｐ系统 、 数字通信系统 、 存储 息 ， 如谐波 功 率 、 波 阻 抗 以及 对 谐 波 进 行 各 种 统 计 谐 电路 以及普通数字系统等 ， 在单一 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ中实现。Ａ— 和分析等 ， ｌ 各种分析计算结果可在屏幕上显示或按需 ｔ ａ公 司 Ｎ ｏＩ 软 核概 念 的 提 出 及 Ｓ Ｐ ｅ ｒ ｉｓ Ｉ Ｏ Ｃ的软 硬 件 综 要打 印输 出 ’ 。 ２ ｊ 。 合解 决方 案 ， 以在 Ｑ ａｔｓＩ和 ＮｏＩＩＥ中进 行软 ２ ３ 离散 傅里 叶变 换 可 ｕｒ ｕ Ｉ ｉｓ Ｄ Ｉ ． 硬件 开发 ， 硬 件和 软件 整 体设 计 上 将 嵌 入 式 系统 设 从 Ｄ Ｔ是 连续 傅 里 叶变 换 的离 散 形式 ， Ｆ Ｆ Ｄ Ｔ变 换 是 计进 行 了极 大 的推动 ， 得 嵌人 式 系统 的硬 件 电路 更 使 针对有限长序列信号进行傅立 叶变换 的一种数值 分 加简 单 、 效 ， 于 理 解 ； 件 设 计 变 得 轻 松 ， 植 性 有 易 软 移 析方法 ， 它的主要应用之一就是分析连续时间信号的
∞
质量 参数 的测量 。
ｘ ｊ ）＝ ∑ （ ） （ ａ ｎｅ 加
［，ｒ ０２ ］ ７
２ 系统概 述
基于机器学习的电力数据异常检测与监测系统设计
基于机器学习的电力数据异常检测与监测系统设计概述电力数据的异常检测与监测是电力行业重要的一环，能够帮助电力公司及时发现和解决潜在的故障，提高电力设备的稳定性和可靠性。
传统的异常检测方法往往需要依赖专业人员进行手动分析，效率低下且容易出现遗漏。
而基于机器学习的电力数据异常检测与监测系统则可以自动化地发现潜在问题，解放人力，提高监测的准确性和效率。
系统设计基于机器学习的电力数据异常检测与监测系统设计主要包括数据采集、特征提取、模型训练、异常检测和可视化展示五个步骤。
数据采集电力数据的采集是整个系统的第一步，可以通过传感器、遥测仪表和监测设备等方式获取电力系统的数据，包括电压、电流、功率、温度等参数。
这些数据可以通过实时采集或批量导入的方式进行获取，并存储于数据库中。
特征提取特征提取是基于机器学习的电力数据异常检测与监测系统中的关键步骤。
在这一步骤中，我们需要从原始的电力数据中提取出有用的特征，以供后续的模型训练和异常检测使用。
常用的特征提取方法包括时间域特征、频域特征和小波变换等。
模型训练模型训练是系统设计中的核心部分，通过使用机器学习算法对提取的特征进行建模和训练，以构建异常检测模型。
常用的机器学习算法包括支持向量机（SVM）、决策树（DT）、随机森林（RF）和深度学习等。
在模型训练的过程中，我们需要利用已知的正常和异常数据进行有监督或无监督学习，并对模型的性能进行评估和调优。
异常检测在模型训练完成后，我们可以利用训练好的模型对新的电力数据进行异常检测。
异常检测主要通过将电力数据输入训练好的模型，通过模型预测异常的概率或标记异常样本。
根据预测结果，我们可以及时发现和处理可能存在的问题，以防止故障的发生和扩大。
可视化展示异常检测结果的可视化展示是为了方便用户对电力数据异常情况进行直观的观察和分析。
通过将异常检测结果以图表、曲线等形式展示出来，用户可以快速了解异常情况，并及时采取相应的措施。
此外，可视化展示还可以帮助用户发现电力系统中的潜在问题和趋势，以提前预防可能发生的故障。
基于智能电量变送器的电力参数测试系统设计
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ Ａｎ ｅｌ ｅｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｐ ｏｗｅ ｒ ｐａｒ ａｍｅ ｔ ｅ ｒ ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅｍ ｂａ ｓ ｅｄ ｏｎ ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇｅｎ ｔ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａｌ ｔ ｒ ａ ｎｓ ｄｕ ｃ ｅｒ ｉ ｓ ｄ ｅｓ ｉ ｇｎ ｅ ｄ， ｉ ｔ ｃ ａ ｎ ｒ ｅ ａｌ ｉ ｚ ｅ ｑ ｕｉ ｃｋ ａｎ ｄ
ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｔ ｏｃ ｏｌ
单片机电力监测系统设计
单片机电力监测系统设计1. 引言近年来，随着电力需求的不断增加，电力供应的稳定性和可靠性成为了一个重要的问题。
为了解决这个问题，电力监测系统应运而生。
本文将基于单片机技术，设计一个电力监测系统，以实时监测电力的使用情况，从而有效管理和优化电力资源的利用。
2. 系统概述单片机电力监测系统主要包括以下几个方面的内容：传感器模块、数据采集模块、数据处理模块、显示模块和通信模块。
2.1 传感器模块传感器模块用于检测电力的各项参数，包括电流、电压、功率因数等。
常用的传感器有电流互感器和电压互感器。
通过这些传感器，系统可以准确地感知到电力使用的情况。
2.2 数据采集模块数据采集模块负责将传感器模块采集到的数据进行采集和处理。
采集到的数据会通过模拟信号转换芯片转换成数字信号，然后再由单片机进行处理。
2.3 数据处理模块数据处理模块是整个系统的核心。
单片机作为中央处理单元，负责接收和处理采集到的数据。
通过算法和逻辑运算，单片机可以计算出电力的实时使用情况，包括总功率、功率因数等。
2.4 显示模块显示模块用于将处理后的数据以可视化的方式展示出来。
常见的显示方式有数码管显示和液晶显示。
通过显示模块，用户可以直观地了解到电力的使用情况，以及系统运行状态。
2.5 通信模块通信模块可选，用于将监测到的数据传输给其他设备，如上位机或云平台，以便进行进一步的分析和管理。
3. 系统设计原理本系统的设计原理是通过传感器模块检测电力参数，数据采集模块将模拟信号转换成数字信号，然后由单片机进行处理和计算，最后通过显示模块将结果可视化展示出来。
3.1 传感器模块设计传感器模块采用电流互感器和电压互感器进行检测。
电流互感器负责检测电流值，电压互感器负责检测电压值。
3.2 数据采集模块设计数据采集模块主要由模拟信号转换芯片和单片机组成。
模拟信号转换芯片负责将模拟信号转换成数字信号，然后通过单片机进行采集和处理。
3.3 数据处理模块设计数据处理模块由单片机实现。
低压电网电力参数监测系统设计
１ 系统的硬件设计
１１ 系统硬 件 总体 方案 ．
ＭＤ转换 器 是转 换 电路 中的核 心器 件 ， 监测 系 在 统 中 占重 要 地位 。为提 高采 样精 度 ， 要求 选择 Ａ Ｄ转 ／ 换 芯 片 的位数 应尽 量 高 。根 据实 际情 况 ， 需对 三相 电
压 和 电 流 同 时 采 样 ， 故 本 系 统 选 择 Ａ 公 司 的 Ｄ
《 备制 造技 术） ｏ １ 装 ） ｌ 年第 ２ ２ 期
低 压 电 网 电力 参 数 监 测 系统 设计
何 玉 鹏
（ 宁夏 电力 中卫供 电局 ， 宁夏 中卫 ７ ５０ ） ５００
摘 要 ： 计 了一种 具有 可编程 、 设 自动 化测 量 、 智能 分析 、 字通讯等 功能 的智 能三相 综合 电力参数 监 测 系统 ， 系统 数 该
性 能 稳 定 、 作 可靠 ， 正 常 干扰 条 件 下 ， 统 工 作 工 在 系
正 常 ， 满 足精度 要 求 。本 装置 的信 号采 集 和模 数转 并 换 ， ＡＤ采 样板 完 成 。待 测线 路上 三 相交 流 电压 和 由 ／ 电流原 始 信 号 变 换 成 一 ５一＋ Ｖ 的交 流 电压 信 号 ， ５ 送
存器进行传输 ，为防止多路数据传输时出现漏码现 象 ， Ａ ７ ３ ０设 置 为 主模 式 ， Ｓ 将 Ｄ ３６ Ｄ Ｐ为从 模 式 ， 钟 时 １２ 系统 数据 采 集模块 的硬件 设计 ． 和 帧信号 均 由 Ａ ７ ３０提供 。其接 口电路 见 图 ２ Ｄ ３６ 。 数 据 采集 系统 硬件 设 计 ，要 经 济 合 理 、安 全 可 Ａ ７３ ０的 ６个模 拟 输 入 通 道 ，都 配 置 为 单 端 Ｄ ３６ 靠 、 足够 的抗 干扰 能 力 ， 有 要保 证 设 备 在 规 定 环境 下 输 入 ，０ ｚ的交 流 信 号直 接 耦 合 到 Ａ ７ ６０的模 拟 ５Ｈ Ｄ ３６
智能变电站继电保护在线监测系统设计与应用
智能变电站继电保护在线监测系统设计与应用随着社会的发展，电力系统变得越来越复杂和庞大，变电站继电保护作为电力系统的重要组成部分，承担着保护电力设备和系统安全运行的重要责任。
随着电力系统的发展和规模的扩大，传统的继电保护系统已经无法满足当前电网的需要，需要引入智能化技术对继电保护系统进行在线监测和管理，在提高继电保护系统运行效率和精度的为电力系统的安全运行提供更有力的保障。
智能变电站继电保护在线监测系统是以传统继电保护系统为基础，引入了智能传感器、通信技术、数据处理和分析技术等先进技术的一种继电保护系统。
该系统具有实时监测、远程通信、数据分析、智能判断和自动控制等功能，能够对继电保护系统进行全面监测和管理，从而提高系统的可靠性、灵活性和安全性。
一、智能传感器的选择和配置。
智能传感器是智能变电站继电保护在线监测系统的核心组成部分，它能够实时采集电力设备的运行状态和环境信息，包括电流、电压、温度、湿度等参数。
在选择和配置智能传感器时，需要考虑传感器的准确度、响应速度、稳定性和设备兼容性等因素，以确保传感器能够准确、可靠地采集数据。
二、通信技术的应用。
智能变电站继电保护在线监测系统需要实现对继电保护设备的远程监测和控制，因此需要应用先进的通信技术，包括有线通信和无线通信。
有线通信可以采用以太网、光纤通信等技术，而无线通信可以采用无线传感网、蓝牙、Wi-Fi等技术。
通过通信技术，可以实现对继电保护设备的远程控制和数据传输，从而为系统的监测和管理提供便利。
三、数据处理和分析技术的引入。
智能变电站继电保护在线监测系统需要处理和分析大量的数据，包括传感器采集的实时数据、历史数据和环境数据等。
需要引入数据处理和分析技术，包括数据采集、存储、处理、分析和可视化技术。
通过数据处理和分析技术，可以对系统的运行状态进行实时监测和分析，及时发现故障和异常，为系统的预防和处理提供依据。
四、智能判断和自动控制技术的应用。
智能变电站继电保护在线监测系统需要具备智能判断和自动控制的能力，能够根据数据分析的结果自动判断电力设备的运行状态，及时采取措施防止故障的发生。
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新疆大学科学技术学院College of science ＆technology Xinjiang University学生毕业论文(设计)题目：电力系统多参数在线检测系统设计指导教师: 希望学生姓名：专业：电气工程及其自动化班级：电气10-3班完成日期：2014年5月24日声明郑重声明，此论文（设计）是本人在相关老师指导下完成，没有抄袭、剽窃他人成果，否则，由此造成的一切后果由本人负责。
本人签名：新疆大学科学技术学院学生毕业论文（设计）任务书学生姓名学号 2010242 专业电气工程及其自动化班级电气10-3班论文（设计）题目电力系统多参数在线检测系统设计论文（设计）来源教师自拟要求完成的内容1设计出电力系统电压、电流、频率、功率因数等参数在线检测方案。
2设计出完整的以51单片机为主控制的整体系统图。
3写出完整的系统程序。
4 完成毕业论文的书写。
发题日期:2014年1月15日完成日期:2014年5月24日指导教师签名摘要随着电力系统的快速发展，电网容量不断增大，结构日趋复杂，电力系统中实时监控、调度的自动化显得尤为重要，而电力参数的数据采集又是实现自动化的重要环节，如何快速准确地采集系统中各元件的电参数（电压、电流、功率、频率等）是实现电力系统自动化的一个重要因素。
基于此，此次设计采用单片机80C51实现电力监控系统的交流采样,即系统采集的是交流电压和电流，不需变送器进行交直流转换。
模数转换器ADC0809对三相交流电压和电流分时进行模数转换，把得到的数字量送入单片机进行数据处理，然后通过LCD数码管显示电压和电流，频率，功率，功率因数等的实时值。
文中论述了该系统实现电参数测量的工作原理，着重介绍了该系统的实现过程，在此基础上，详细介绍了整个系统的软件开发过程。
关键词：电力系统；交流采样；电气参数ABSTRACTWith the rapid development of electric power system, network capacity is increasing, and the growing complexity of the structure, electric power system real-time monitoring and Scheduling Automation is particularly important. The data acquisition of the electric parameters is also an important part of automation. How quickly and accurately acquisition the electrical parameters (voltage, current, power, frequency, etc.) of system components is an important factor to achieve power system automation.Based on the paper adopts 80C51 SCM to achieve AC sampling of electric parameters. That the acquisition system is AC voltage and current, transmitter without AC-DC conversion. The A/D converter ADC0809 makes three-phase AC voltage and current be transformed to digital quantity from analog quantity at different times. The SCM finishes data processing .Meanwhile, the real-time value of voltage and current, frequency, Power factor are displayed through LCD display.In the article elaborated this system to realize the electrical parameter survey principle of work, introduced emphatically this system realized the process, based on this, introduced overall system's software compilation process and various subroutines realization in detail.Key words: Electric Power System; AC sampling; Digital Electrical Parameter目录1 绪论 (1)1.1论文的选题背景 (1)1.2论文的研究意义 (1)1.3交流电量采集的现状及发展 (1)1.4课题的主要内容 (2)2 系统总体设计原理 (3)2.1交流采样法 (3)2.2交流采样原理及相关算法 (3)2.3系统的工作过程 (4)3 主控芯片相关内容简介 (5)3.180C51单片机引脚 (5)3.280C51单片机的基本组成结构 (6)3.3中断系统 (8)3.4复位电路 (10)3.5ADC0809A/D转换器 (10)4 系统硬件设计 (12)4.1复位电路及时钟电路 (12)4.2电流、电压采样电路 (13)4.3功率因数采样电路 (14)4.4频率采样电路 (15)4.5LCD1602液晶显示 (15)4.6总体硬件电路 (17)5系统软件设计 (18)5.1系统软件总流程图 (18)5.2部分功能程序的实现 (18)5.2.1数据采集子程序流程图 (18)5.2.2 数据处理程序流程图 (19)6 结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录 (29)系统源程序： (29)1 绪论1.1论文的选题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论文的研究意义在微机技术发展初期，电力监控系统普遍采用经过变送器的直流采样方法，即经过变送器整流后的直流量。
这种方法软件设计简单，对采样值只需作一次比例变换即可得到被测量的数值，因而采样周期短。
由于以上特点，该方法在微机应用初期得到了广泛的应用。
但经过变送器的直流采样方法存在一些问题，如测量精度直接受变送器的精度和稳定性的影响，设备复杂，监控系统造价高等。
随着科技的发展，仪器仪表的发展更新越来越进步。
作为工业自动化技术工具的自动化仪表与控制装置，在高新技术的推动下，正跨入真正的数字化、智能化、网络化的时代。
微机技术的发展，使微机系统主频提高，指令功能变强，模数转化芯片技术的提高，成本的降低，使得交流采样的运用成为可能。
由于交流采样去掉变送器，按一定的规律对被测量的瞬时值进行采样，用一定的算法求得被测量，即用软件的功能代替硬件的功能，从而降低了系统造价。
从以上可见，研制一种电力参数检测装置具有非常重要的意义，它能对如电压、电流、功率因数和频率等重要的电力参数进行实时检测，还要对电力系统中的高次谐波进行实时分析，从而使人们采取进一步的措施，保证电能质量，保证电力系统安全、可靠、经济地运行。
1.3交流电量采集的现状及发展电能质量的标准和技术是随着电力系统的发展和用户需求的变化而变化和发展的。
大量电力电子设备的使用是新技术的运用，同时也是电能质量恶化的制造者和受害者。
有目共睹，电力质量问题是严重的。
近几十年来全球范围内因电能质量而引起的重大电力事故己达20多起，每年电能质量扰动和电力环境污染引起的国民经济损失高达300亿美元。
其实，供电质量问题不仅对大型企业的正常生活影响较大，同时对重大活动，政治活动安全供电影响也较大。
我们需要监察分析电力系统动态和稳态两大电能质量问题，为预防和减少电能质量引起的故障，需从统计数据方面提供采取措施的依据。
国外对电能质量研究起步较早，目前有关电能质量控制的研究正掀起高潮，从所使用的理论到电能质量评价指标体系的建立；从全国性的电能质量普查、监测到用户终端电气环境的定义，各种电能质量问题分析方法的提出，以及“用户电力技术”等电能质量控制技术的研究和装置的开发正深入进行。
1996年，IEEE将每两年召开一次的电力谐波国际学术会议(ICHPS)更名为电力谐波与电能质量学术会议(ICHAP)，把电能质量提高到一个新的认识高度。
在从事电能质量产品的企业中，美国的FLUKE公司和瑞士的LEM公司的产品在全球都有广泛的应用。
国内致力于电能质量产品研究的企业很多。
总体来看，国内广泛采用统计型电压表监测电压质量水平，这些电压监测仪能监测电压合格率，需要人工抄表，缺乏统计分析功能，而谐波和电压波动、闪变的测量则用便携式测量仪器，分别对变电所的各级母线电压、主变压器侧的谐波电流、电容器组的谐波电流进行测量、对大、中型非线性负荷用户和电厂以及低压配电网电流进行测量，然后根据测量数据进行汇总、统计分析，对电网的电能质量水平进行评估。
这种电能质量监测手段和管理模式存在实时性差、测量指标少、工作量大、测量误差大、效率低等明显的局限性。
当前，电力参数检测仪器正朝着以下方向发展：(l)、体积小型化、功能多样化、功耗减小，维持电流降低化、采用新器件更高可靠性、显示方式普遍更新。
(2)、实现网络化智能、在线监测。
随着传感器技术、计算机技术、信息技术等发展，系统监测技术广泛采用这些先进的科研成果，使在线监测逐步走向实用化阶段：监测装置可作为接入访问平台进入网络，可以实现设备资源和数据资源共享及远程操作。
(3)、虚拟化。
虚拟仪器是建立在标准化、系列化、模块化、积木化的硬件和软件平台上的完全开发的系统，结合电力系统的应用，开发应用虚拟仪器技术建立的高速、高效、大容量、多功能、智能化的实时监铷系统。
1.4课题的主要内容本课题研究的主要内容是MCS-51单片机在交流电量参数测量中的应用，在该课题中采用MCS-51单片机实现电力参数的交流采样。