基于ZigBee的電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、由于大量非線性負荷相繼投入到電力系統(tǒng)中，出現(xiàn)了諧波電壓、諧波電流、三相不平衡、電壓波動和閃變、頻率偏差、電壓驟降和驟升等電能質(zhì)量問題。因此，供電公司和電力客戶越來越關注電能質(zhì)量問題。及時準確分析電能質(zhì)量參數(shù)，對于電氣設備安全生產(chǎn)、增強國民經(jīng)濟的總體效益、保障居民生活水平有著重要的意義。由于電能參數(shù)的時變特性和分布特性，必須對電能分布網(wǎng)絡上的多點電能參數(shù)進行實時監(jiān)測和分析，才能得到電能質(zhì)量參數(shù)，進而找出導致電能質(zhì)量惡化的可能原因，為相關部

2、門采取有效措施提供決策依據(jù)，提高總體電能質(zhì)量。
　　 本文通過研究電能質(zhì)量參數(shù)指標、測量和分析方法，提出了一種基于ZigBee的電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)。ZigBee作為一種低功耗、低速率、低成本的全雙工通信方式，近年來受到了各方的高度關注。本文首先論證了ZigBee應用于電力系統(tǒng)的可行性，闡述了變電站的分層結構及ZigBee加裝具體位置，進而明確了監(jiān)測系統(tǒng)的工作流程。在此基礎上，完成了電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的整體設計以及各功能模塊的硬件設計

3、。選用CC2430芯片為核心模塊，設計了電能質(zhì)量數(shù)據(jù)從采集到無線傳輸過程中的相關硬件、軟件及通信協(xié)議。提出了基于加窗FFT和全相位FFT相結合的電力系統(tǒng)諧波檢測算法，仿真結果表明，該算法在諧波檢測時，對信號的幅值、相位和頻率測量值檢測精度較高。最后，對監(jiān)測系統(tǒng)進行了功能測試和數(shù)據(jù)傳輸實驗。結果表明，本電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)可以達到電力通信系統(tǒng)的要求，克服了傳統(tǒng)有線方式傳輸電能質(zhì)量數(shù)據(jù)的高成本、高復雜度及布線難的弊端，實現(xiàn)了變電站監(jiān)測的無線化、