一、新型多路智能电能表(论文文献综述)
黄铭晶[1](2021)在《智能电能表可靠性设计》文中研究指明从21世纪开始,智能电能表已经被世界许多国家使用。智能电能表作为电网的智能终端,对电网的运行和发展,起着至关重要的作用。为了避免智能电能表在现场运行过程中出现计量不准确、时钟跑飞、数据丢失、电网的干扰、雷电干扰、静电干扰、欺诈等问题,本文将重点聚焦于智能电表的可靠性设计,研究工作主要在以下几个方面:一是对硬件电路可靠性设计,包括电源单元、计量单元、通信单元、负荷开关及电源异常检测电路进行可靠性设计。选用稳定性高的线性变压器作为电源模块可靠性设计,选用高精度、高可靠性的三相专用电能计量芯片配合电流互感器、电压采样电阻完成计量部分可靠性设计。二是在智能电能表系统的软件方面,提出了法制和非法制的软件可靠性设计,软件中将法制计量相关的参数,都按不同类型的数据块进行打包并存储,确保计量数据的完整性与可靠性;对设备参数进行保护,当身份认证权限启用时,所有参数读写都需要身份认证,如果身份认证不通过或者身份认证失效,电表仅支持读取默认安全模式参数中可明文交互的数据项;时间测量数据方面,为了提高抗干扰能力,芯片提供时间写保护功能,必须先对写保护寄存器写入特殊指令,才能改写时间寄存器;通信系统传输数据增加了安全传输的功能,提高了通信系统的可靠性。三是进行了试验测试,设计的三相远程费控智能电能表在不管在高温、低温还是常温计量误差精度优于标准要求、抗干扰能力强,辐射骚扰和传导骚扰远优于试验标准,软件可靠性高,能够满足国家电网要求。
张子悦[2](2020)在《基于DSP且具有物联网功能的智能电表研究与设计》文中认为智能电表作为配电环节中重要终端设备,因具有物联网传输、电能谐波分析、防窃电、峰谷时段分时计费等功能而成为近年来研究热点。本文以基于DSP处理器且具有物联网功能的智能电表为研究对象,分别就谐波抑制、智能电表整体设计、智能电表软硬件设计、实验平台搭建展开研究。首先,对智能电表工作原理、有功功率计算和无功功率计算算法进行了阐述。针对智能电表计量精度受谐波影响的问题,给出了一种基于复序列分裂基快速傅立叶检测的方法。相较于传统的傅立叶变换算法,该方法减少了乘法和加法次数,提高了运算精度和运算速度,不仅克服了快速傅里叶变换的频谱泄漏和栅栏效应问题,也使得智能电表的计量精度得到了提高。其次,对于智能电表总体方案进行了设计。首先,对智能电表的社会需求进行了分析。然后,阐述了智能电表设计所遵循的准则,并介绍了智能电表设计所要实现的功能。最后,详细设计了智能电表总体设计方案和功能模块,其中,功能模块主要包括计量功能、防窃电功能、峰谷时段分时计费功能、无线通信技术和智能电表的物联网功能。再次,对智能电表的硬件和软件进行设计。针对智能电表的硬件部分,就DSP最小系统、DSP功能模块、外扩存储模块硬件、PWM输出报警、数据采集模块、电能计量模块、RS485通信模块和Wi Fi无线通信模块进行了设计。针对智能电表的软件部分,就软件系统的开发流程和开发平台进行阐述,对主程序和硬件驱动程序进行设计,包括AD采样程序、显示屏程序、Wi Fi通信接口程序进行设计,并对各模块的算法进行了详细分析。最后,搭建智能电表实验平台,给出了智能电表实验平台的主要参数,并对智能电表测试过程中需要的信号源、调试软件以及PCB板封装进行了选择和分析。对智能电表的电能计量效果、电能计量误差进行了分析。最后,在实验平台上验证验证了本文前几章理论研究的正确性。
徐励[3](2020)在《温湿度与谐波对智能电能表影响的机理分析》文中提出随着智能电网建设的高速发展,智能电能表作为用电信息采集设备,其在电网中应用的数量越来越大,智能电能表在环境因素以及谐波信号影响下的计量性能关系着供电方与用电方的经济利益。因此,研究分析智能电能表误差受环境因素的影响与构建新型功率滤波器具有重要的现实意义。首先,本文介绍了影响智能电能表误差的环境因素,主要包括有:温度和湿度,以及谐波对智能电能表误差的影响。详细介绍了温度影响下智能电能表误差、试验数据回归模型参数估计方法以及谐波信号功率测量方法的国内外研究现状。其次,通过建立智能电能表受温度影响的结构化模型,分析确定智能电能表受温度影响产生误差的主要因素,确定受温度影响的关键电路单元,采用机理建模的方法,建立了各关键电路单元受温度影响的数学模型,分析对智能电能表误差产生的影响。并定性分析了另一环境因素:湿度,对智能电能表运行以及计量误差的影响。接着,设计并完成智能电能表误差受环境因素影响的试验。智能电能表误差分别与环境温度、湿度做相关性分析,得出影响智能电能表误差的主要环境因素。采用最小二乘法对试验数据进行拟合分析,得到智能电能表误差受环境温度、湿度影响的数学模型。提出改进的Huber Loss方法对实验数据进行拟合分析,并将拟合结果与最小二乘法的拟合结果进行对比分析。最后,提出一种新型自卷积窗函数,分析其频域特性。构建基于该自卷积窗函数的功率滤波器,采用四种谐波信号仿真对比分析不同功率滤波器的滤波效果,本文提出的自卷积窗功率滤波器有效改善了滤波效果,提高了智能电能表谐波信号电能计量的准确性,并验证了该功率滤波器能够有效降低由温度变化引起的采样频率变化对智能电能表计量误差的影响。
朱珠[4](2020)在《基于LoRa的智能电表抄表系统设计与实现》文中研究指明电能作为现代国家经济建设的重要能源之一,近年来的需求在急剧增加。随着电力行业快速的发展,同时也产生了诸多问题,比如对电能表抄表的问题。目前,抄表任务呈现出繁重、新型、复杂的现状,而且随着城镇化、新能源技术的发展,出现了越来越多高层建筑、地下车库、充电桩,使得抄表变的更困难。目前主要的抄表方法有人工抄表法、有线抄表法、无线抄表法等。其中人工抄表法存在效率低、投入大、实时性差等缺点;有线抄表法利用铺设的有线网络进行抄表,存在成本高、易被破坏、受地理环境限制等缺点;而采用蓝牙、Zig Bee等技术的无线抄表法存在距离短、及时性差等缺点,使用运营商提供的无线抄表法存在成本高、功耗高、受基站影响等缺点。因此,为了提高抄表系统的采集成功率、及时性,本文建立以LoRa(Long Rang,一种低功耗、远距离、低速率、低成本、穿透性强的无线通信技术。)为区域专用通信网络的抄表解决方案,为上述应用场景的自动抄表提供通信保障。通过对目前抄表系统使用的主流通信技术进行分析,本文从建立专用的通信网络角度出发,以智能电表采集的用电数据为基础,进行抄表方案的总体设计。目的是利用LoRa通信技术独特的优势,解决因用电环境复杂、恶劣、新型等条件造成抄表困难的问题。具体主要内容为:1.通过对几种抄表方案进行简单的对比,从抄表系统采用的通信技术角度出发,运用新兴的低功率广域网(LPWAN,Low Power Wide Area Network)技术,结合智能电表进行无线自动抄表系统的研究。2.对LoRa技术的关键性能指标分析,以明确使用该技术的重点,根据对系统性能与功能分析,结合电力行业的要求及应用场景的需求,给出了智能电表具有LoRa通信功能的抄表系统整体设计方案。3.对抄表系统包括的智能电表的LoRa无线模块、智云采集器主要模块进行硬件设计,其中LoRa无线模块采用SX1268射频芯片,智云采集器的下行通信模块使用同样的射频芯片,详细介绍了各模块的硬件设计。4.对抄表系统的软件进行了规范、设计,主要包括对LoRa无线模块、智云采集的软件进行设计,以及通信协议、冲突避让策略、组网方案、优化参数分配、抄表流程的实现方法。最后对LoRa模块性能进行了测试,并且以智能电表为基础对整体抄表系统进行组网抄表测试。最后测试结果表明,模块通信距离、抄表成功率高,本设计方案满足实际应用场景的需求。
檀亚凤[5](2019)在《电能表费控体系及远程费控技术应用研究》文中进行了进一步梳理传统的电费收缴方式存在电费充值繁琐、业务系统间关联紧密度不强等问题,导致信息沟通困难、缴费滞后、电费回收率低等,推广电能计量的远程费控技术与提高用户侧服务质量和优化管理模式势在必行。首先,本文基于对国内外电能表费控系统及费控技术应用的分析,针对现阶段远程费控技术应用的总体需求及本地费控操作不灵活等问题,建立远程费控技术应用系统整体架构基本模型,作为实现其他功能设计的基础。其次,在远程费控技术应用的总体设计的基础上,建设远程费控技术应用的硬件结构框架。深入研究自动化终端功能升级要求,对系统主站、通信信道、计量设备三个方面展开分析,设计跨系统数据接口实现过程,从而实现系统之间信息共享。通过完善费控计量设备实验室检测机制,有效解决实验室检定费控电能表、费控电能表用外置微型断路器测试不规范的问题。然后,进一步对双向信息互动平台、营销MIS系统、费控系统、及计量自动化系统等关联系统进行分析讨论,优化软件程序设计,完善与远程费控技术应用有密切联系的系统费控功能,明确费控业务跨系统工作职责,实现实时停复电的管理模式。最后,在实际应用过程中,针对受电能表、集中器、主站系统等设备及通信通道的影响,导致部分电表拉合闸不成功等问题,从技术和管理两方面制定措施,合理建立集中器时标、终端拉合闸机制。同时提出费控电能表、智能微型断路器、交互终端等配套产品的到货验收管理标准,以及现场安装和运维管理制度,提高了工作效率和运维管理水平。课题对远程费控技术应用的硬件系统、软件功能和相关业务机制的设计,充分发挥远程费控技术应用的智能性和实时性,实现了系统之间的双向通讯、数据共享、智能操作等功能,应用效果证实了所研究的远程费控技术在电费回收、信息互换等方面具有较强的实用性和便捷性。课题的研究成果能够对电力系统市场营销专业的远程费控技术研究和应用有重要的指导意义。
朱蓬辉[6](2019)在《基于FM33A048的单相智能电能表的设计与实现》文中进行了进一步梳理随着全球经济的高速发展与科学技术的革新,电力系统已发生了翻天覆地的变化与提升,电网智能化已然成为未来电力系统发展的必然趋势。作为国家智能电网建设中直接面向广大用电用户的计量终端单元,智能电能表的发展与技术更新就显得非常重要。本论文首先对智能电能表的发展背景做了简单描述,对国家电网的智能电能表从2009年发展到今天,电能表的标准规范制定及更新做了进一步的介绍,对国内外智能电能表的运行状况,市场规模和发展前景进行了简要的描述和分析。结合国家电网公司颁布的系列智能电能表的企业标准和通讯规约,本论文确定了电能表的性能和功能需求,给出了电能表系统的原理框图和软件系统构架。电能表采用集成液晶驱动及硬件时钟的SOC方案的微处理器协同其它元器件完成通信、存储、液晶显示器LCD(Liquid Crystal Display)显示、电源异常检测等功能。选用高精度、高可靠性的专用电能计量芯片配合电流、电压采样器件完成电力计量部分的设计。选用低功耗的开关电源芯片设计系统电源供电电路。电能表硬件软件系统均采用模块化设计,有利于减少产品的开发周期,方便产品的软硬件维护及后期产品的迭代升级。完成电能表的软硬件设计后,对电能表进行系统的性能测试和功能验证,实际试验结果表明,设计的单相智能电能表工作稳定,性能可靠、抗干扰能力强、计量误差精度优于标准要求,满足国家电网的相关电能表标准,满足国内电能表的市场需求,具有较高的市场价值和广阔的应用前景。
吴维德,苗长胜,陈顺飞,高攀,向景睿,龙海莲[7](2019)在《基于超级电容的智能电能表新型应用研究》文中研究指明针对当前电网中智能电能表中普遍存在的电池欠压、停电上报不及时等问题,介绍了一种基于超级电容的智能电能表及系统应用方案,在电能表内部创新性地加入了包含超级电容的储能电路和宽带载波电路,阐述了基于新型电能表的三种应用场景:进行多模通信、实现停电信息上报、预防和解决电池欠压问题的发生,通过构建超级电容充放电等效模型、研究模型参数辨识方法论证了新型电能表超级电容的工作模型。
方昊[8](2019)在《低温环境下智能电能表计量特性在线监测系统研究》文中研究说明智能电能表是广泛应用于社会生产生活的电能计量器具,具有计量准确度高、数据采集自动化、远程控制和分时段分费率计量功能。但智能电能表一般适用于户外环境,计量性能易受到负荷、环境温度、湿度、电磁场等因素影响,对智能电能表可靠、准确、稳定运行构成威胁。智能电能表电能计量的准确性、稳定性备受电力企业和用户广泛关注,涉及用户切身利益。因此,掌握低温环境下智能电能表计量性能的变化规律,并进行实时监测具有重要意义。文本研究设计低温环境下智能电能表在线监测系统,对低温环境下智能电能表参量控制和在线监测。本文分析关于智能电能表相关标准、不确定度评定及数据处理准则,对低温环境下智能电能表在线监测系统中的信号源、功率源、智能电能表、误差处理器等组成模块工作原理进行分析。设计低温环境下智能电能表在线监测系统,包括智能电能表、系统硬件设计及系统软件设计。系统硬件设计包括多路升压器、脉冲时钟电路、信号源、功率源部分,系统软件设计包括按键中断程序、串行中断服务程序部分。搭建低温环境智能电能表在线监测系统,对试验样表计量情况进行远程采集、实时控制。本文提出保障低温环境下智能电能表在线监测系统运维准确的技术措施,包括对智能电能表进行检定、对在线监测系统进行校准和不确定度评定。对采集到的样表数据进行分析,研究不同负荷下低温环境和智能电能表计量误差之间的关系。在此基础上,提出采用多项式回归的方法得到以环境温度为自变量,以智能电能表计量误差为因变量的多项式函数。最后通过智能电能表在线监测数据分析表明,低温环境下智能电能表计量误差在-0.5%~+0.5%之间;相比于小负荷工况,大负荷工况下的智能电能表受环境温度影响的程度降低。
熊德智[9](2018)在《智能电能表负荷开关建模与优化设计方法研究》文中进行了进一步梳理智能电能表负荷开关包括内置负荷开关和外置负荷开关,是实现低压用户远程电费控制的关键部件。电能表负荷开关工作环境复杂,温湿度大、空间狭窄。由电能表负荷开关质量问题引起的失效约占智能电能表失效的50%左右,电能表负荷开关失效会导致触电、火灾和爆炸等安全事故,造成人身伤害和重大经济损失。因此,分析电能表负荷开关各类故障原因,研究其在生命周期内受到的各种因素导致的各种失效机理,优化电能表负荷开关设计,确保其安全稳定运行,近年来逐渐成为国内外研究的重点。本文依托国家电网公司重点科技项目,开展了智能电能表负荷开关建模与优化设计方法理论与技术研究。对电能表内置负荷开关的静态吸反力模型、静动态特性快速计算方法等内容进行了理论分析、方法设计和实验验证。针对筛选出的内置负荷开关关键参数,建立了基于双响应面的质量特性优化模型,得出了最优参数组合,提高了内置负荷开关综合性能。改进了外置负荷开关的灭弧系统,研发了控制及反馈单元,设计实现了高可靠性新型外置负荷开关,并进行了实验验证。本文的主要研究工作和创新之处主要包括:(1)为提升智能电能表内置负荷开关的质量特性,建立了考虑漏磁的内置负荷开关等效磁路模型和基于变形能法的触簧系统静态反力模型,给出了静态吸反力特性快速计算方法,实现了内置负荷开关静态吸反力特性的快速计算,通过ANSYS、ADMAS软件的吸反力静态仿真,验证了吸反力快速计算模型的正确性和准确性。针对电能表内置负荷开关的动态特性,给出了基于静态吸反力数据的内置负荷开关动态分析模型和动态特性计算分析方法,仿真结果表明,动态特性分析模型可正确反映在动态情况下衔铁行程与衔铁角速度和衔铁加速度等动态特性的变换情况。(2)运用内置负荷开关静动态建模与快速计算方法,分析得到电能表内置负荷开关关键设计参数。针对电能表内置负荷开关需提升的关键指标及性能,给出了基于虚拟样本的质量特性优化目标、优化方法及优化步骤。建立了电磁吸力与簧片反力的质量特性双响应面模型,利用双响应面模型进行电磁系统、触簧系统关键参数的拟合设计,在优化边界参数范围内,对输入参数采用双响应面质量特性优化模型进行优化,得到最优参数组合。优化分析结果表明,该优化设计有效提升了产品的电寿命、抗短路电流能力、抗电磁干扰能力等性能指标。(3)针对电能表外置负荷开关故障频发,灭弧能力严重不足的问题,开展了灭弧失效分析及性能优化研究。在分析外置负荷开关灭弧失效机理的基础上,建立了外置负荷开关失效仿真模型。在对仿真结果分析的基础上,从灭弧栅、上引弧片和下引弧片的结构、材料设计入手,给出了提高外置负荷开关灭弧性能的综合优化设计方法,建立了外置负荷开关电气及短路可靠性实验模型。实验结果表明,该综合优化设计方法可明显提升外置负荷开关的灭弧性能和分断能力,减少外置负荷开关的燃弧时间和分断时间,有效提高了外置负荷开关的可靠性、安全性和稳定性,有效解决了外置负荷开关灭弧失效的难题。(4)针对电能表外置负荷开关不能远程分合闸及准确反馈分合状态的难题,设计了一种智能外置负荷开关控制及状态反馈单元。给出了控制及反馈单元的整体设计方案和设计原理,研究并实现了系统低功耗MCU设计、低功耗电源设计、直流电机状态监测设计、欠费分闸控制设计、付费合闸控制设计、电机传动机构设计、电机控制流程设计等关键技术。给出了控制单元性能验证实验方案,实验结果表明,该控制单元的设计方案能实现各种不同状况下的分合闸控制和状态反馈,满足标准要求。
聂丛楠[10](2018)在《多用户智能电能表研究与设计》文中研究说明随着我国城镇居民住宅建设趋向于集中化,生活水平趋向于智能化、自动化,以往使用的“单户单表”制的电能测量方式已不能顺应当今时代发展的潮流,弊端也逐步呈现出来,如:功能单一、功耗高、人工抄表耗费大、管理繁琐等等,有违现今社会共同呼吁的管理智能化、采集自动化、能源节约化的观念。同时,嵌入式技术、FPGA技术及相关技术的发展,使得采用一个处理器进行分时分路计量每户家庭所损耗电能,并进行集中运算和输送的多用户电能表模式逐渐被认同和接受。智能多用户电能表不仅有利于电力管理部门的管理,而且使智能电网的进程的发展更具有稳定性、灵活性和多元化。本文设计的多用户智能电能表系统,通过调用现场可编程门阵列(FPGA)内部的软核处理器Nios II构建可编程片上系统(SOPC),嵌入自定义式IP核,辅以外设电路实现对多个用户电力参数(如电网电压、电流、功率、谐波等)的实时测量与远程传输。论文首先对智能多用户电能表的研究背景、意义及发展现状予以叙述。其次分析了常用电力参数的基本运算,及使用快速傅立叶变换实现谐波的计量。并在此基础上,得出运用分时复用的原理对多用户电能实现计量。然后从硬件、软件两方面详细介绍该系统的研究与设计。其中硬件部分以FPGA为核心控制器,内部嵌入Nios II软核CPU作为系统数据运算处理中心,与电能计量模块、显示模块、存储模块及通讯模块等外围模块相连接,依次选通,共同完成对32户家庭用电的电能计量;软件部分以Nios II CPU为核心,构建Nios II系统,将A/D采样控制模块、SDRAM存储器、FIFO模块、FFT模块等外设模块挂在Avalon总线,然后与Nios II CPU集成在单片FPGA上实现功能控制。在此系统设计过程中,运用可编程片上系统SOPC的设计理念,通过Verilog HDL硬件描述语言进行程序编写。最后,通过对系统实验结果测试及误差分析,验证了此设计方案的可行性,表明本文设计的多功能电能表达到预期效果,具有较大的应用价值。
二、新型多路智能电能表(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、新型多路智能电能表(论文提纲范文)
(1)智能电能表可靠性设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及研究意义 |
1.2 智能电能表国内外相关研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
第二章 智能电能表总体方案设计 |
2.1 智能电能表总体框架设计 |
2.2 智能电能表硬件电路方案设计 |
2.3 智能电能表软件方案设计 |
2.4 可靠性设计方法及方案 |
2.4.1 可靠性相关概念 |
2.4.2 冗余设计 |
2.4.3 降额设计 |
2.5 本章小结 |
第三章 智能电能表硬件电路可靠性设计 |
3.1 MCU微处理器单元 |
3.2 电源单元可靠性电路设计 |
3.3 计量单元可靠性电路设计 |
3.4 通信单元可靠性电路设计 |
3.4.1 通信模块接口电路 |
3.4.2 远红外通信电路 |
3.4.3 RS-485 通信电路 |
3.5 三相一体继电器驱动电路 |
3.6 负荷开关及电源异常检测电路可靠性设计 |
3.7 液晶显示驱动电路 |
3.8 ESAM安全模块 |
3.9 EEPROM和 FLASH存储器电路设计 |
3.10 本章小结 |
第四章 智能电能表用元器件可靠性选型 |
4.1 阻性元件可靠性设计 |
4.1.1 采样电阻器的可靠性选型 |
4.1.2 压敏电阻的可靠性选型 |
4.2 容性元器件可靠性设计 |
4.2.1 铝电解电容的可靠性选型 |
4.2.2 MLCC多层片式陶瓷电容的可靠性选型 |
4.3 半导体器件可靠性设计 |
4.3.1 瞬变电压抑制二极管的可靠性选型 |
4.3.2 光电耦合器的可靠性选型 |
4.4 本章小结 |
第五章 智能电能表系统的软件可靠性设计 |
5.1 软件总体架构设计及开发环境 |
5.1.1 软件总体架构 |
5.1.2 开发环境 |
5.2 主程序设计 |
5.3 电表初始化模块设计 |
5.4 中断服务程序设计 |
5.4.1 定时中断服务函数 |
5.4.2 睡眠处理函数 |
5.4.3 通讯串口中断 |
5.5 法制和非法制相关软件可靠性设计 |
5.5.1 电能量计量数据存储可靠性设计 |
5.5.2 设备专有参数保护 |
5.5.3 防止欺诈 |
5.5.4 密钥的保密性 |
5.5.5 时间测量数据可靠性设计 |
5.5.6 通信系统传输数据可靠性设计 |
5.6 本章小结 |
第六章 智能电能表可靠性验证及分析 |
6.1 初始固有误差试验 |
6.2 性能试验 |
6.2.1 功率消耗试验 |
6.2.2 电流和电压电路中谐波试验 |
6.2.3 快速瞬变脉冲群抗扰度检验试验 |
6.2.4 浪涌抗扰度检验试验 |
6.2.5 静电放电抗扰度检验试验 |
6.2.6 射频场感应的传导抗扰度试验 |
6.2.7 无线电干扰抑制试验 |
6.3 气候影响试验 |
6.3.1 耐久性试验 |
6.3.2 高低温环境下计时准确度试验 |
6.3.3 高温高湿试验 |
6.4 功能试验 |
6.4.1 防欺诈的软件特性功能测试 |
6.4.2 预防误操作的软件特性功能测试 |
6.4.3 计量数据存储完整性 |
6.4.4 计量数据存储真实性 |
6.5 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的学术成果 |
致谢 |
(2)基于DSP且具有物联网功能的智能电表研究与设计(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 智能电表国内外研究现状 |
1.3 智能电表关键技术 |
1.4 本论文主要内容 |
2 电能计量原理及关键技术研究 |
2.1 智能电表的计量原理 |
2.2 智能电表电能计量算法 |
2.3 基于复序列分裂基FFT算法的研究 |
2.4 本章小结 |
3 智能电表的总体设计 |
3.1 功能需求分析 |
3.2 智能电表的设计准则 |
3.3 智能电表总体设计方案 |
3.4 智能电表功能模块 |
3.5 本章小结 |
4 智能电表硬件设计 |
4.1 DSP系统设计 |
4.2 数据采集模块电路设计 |
4.3 电能计量模块设计 |
4.4 通信模块设计 |
4.5 本章小结 |
5 智能电表软件设计 |
5.1 软件设计品台简介 |
5.2 智能电表主程序设计 |
5.3 AD采样程序设计 |
5.4 Wi Fi通信接口程序设计 |
5.5 智能监控终端的设计 |
5.6 本章小结 |
6 系统调试及测试结果分析 |
6.1 智能电表实验平台及主要参数 |
6.2 智能电表系统测试分析 |
6.3 智能电表性能测试和误差分析 |
6.4 智能电表物联网 |
6.5 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 本文总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
学位论文数据集 |
(3)温湿度与谐波对智能电能表影响的机理分析(论文提纲范文)
学位论文数据集 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究的目的与意义 |
1.2 智能电能表误差影响因素的研究概述 |
1.2.1 温度对智能电能表误差影响的研究现状 |
1.2.2 湿度对智能电能表误差影响的研究现状 |
1.3 智能电能表试验误差数据处理分析研究现状 |
1.4 谐波信号受温度影响的电能计量方法研究现状 |
1.5 本文的主要研究内容 |
1.6 本文的创新点 |
第二章 智能电能表误差受环境因素影响机理建模 |
2.1 引言 |
2.2 智能电能表的原理与温度影响关键电路分析 |
2.3 温度对智能电能表可编程增益运算放大器的影响分析 |
2.3.1 输入失调电压对输入端误差电压的影响 |
2.3.2 输入失调电流对输入端误差电压的影响 |
2.4 温度对智能电能表A/D转换器的影响分析 |
2.4.1 温度对A/D转换器电压基准参考源产生影响 |
2.4.2 温度对A/D转换器的增益误差的影响分析 |
2.4.3 温度对AD转换器的时钟精度的影响分析 |
2.4.4 温度对A/D转换器误差的影响 |
2.5 温度对智能电能表互感器影响分析 |
2.6 湿度对智能电能表的影响 |
2.7 本章小结 |
第三章 智能电能表误差环境影响的试验设计与数据分析 |
3.1 引言 |
3.2 试验设计 |
3.2.1 试验系统图 |
3.2.2 试验方案 |
3.3 建立智能电能表误差随环境变化的最小二乘模型 |
3.3.1 回归分析方法 |
3.3.2 电能表误差随温度数学模型与算法的建立 |
3.4 智能电能表环境影响实验温度与误差关系的数据分析 |
3.4.1 温度对智能电能表误差分析 |
3.4.2 湿度对智能电能表误差分析 |
3.4.3 温湿度影响总结分析 |
3.5 智能电能表模拟环境影响试误差数据分析 |
3.5.1 模拟环境下温度对智能电能表误差的影响 |
3.5.2 模拟环境下湿度对智能电能表误差的影响 |
3.6 基于改进的Huber Loss分析智能电能表环境影响试误差数据 |
3.6.1 Huber Loss数学模型与特性分析 |
3.6.2 基于改进的Huber Loss方法的线性拟合 |
3.6.3 实验数据仿真验证 |
3.7 本章小结 |
第四章 构建新型自卷积窗函数滤波器 |
4.1 引言 |
4.2 常用窗函数特性分析 |
4.2.1 常用窗函数数学模型 |
4.2.2 常用窗函数特性比较 |
4.3 研究构造一种新型自卷积窗函数 |
4.3.1 最大旁瓣衰减窗自卷积窗函数数学模型 |
4.3.2 最大旁瓣衰减自卷积窗频域特性分析 |
4.4 建立新型窗函数功率滤波器 |
4.5 新型窗函数功率滤波器仿真分析 |
4.5.1 温度影响的智能电能表模型 |
4.5.2 最大旁瓣衰减窗自卷积窗滤波器有功功率滤波效果分析 |
4.5.3 谐波信号受温度影响的误差真分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
研究成果及发表的学术论文 |
作者与导师简介 |
附件 |
(4)基于LoRa的智能电表抄表系统设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国内研究现状 |
1.2.2 国外研究现状 |
1.3 论文主要内容与结构 |
第二章 抄表系统总体设计 |
2.1 LoRa技术介绍 |
2.2 LoRa技术关键性能指标分析 |
2.2.1 可扩展性分析 |
2.2.2 吞吐量分析 |
2.2.3 覆盖范围分析 |
2.2.4 能耗效率分析 |
2.3 系统组成简介 |
2.4 系统需求分析 |
2.4.1 性能需求 |
2.4.2 功能需求 |
2.5 抄表系统设计思路 |
2.6 系统总体架构与实现方案 |
2.7 本章小结 |
第三章 抄表系统硬件设计 |
3.1 系统硬件设计 |
3.2 系统主要器件的选型 |
3.2.1 射频芯片 |
3.2.2 LoRa通信模块MCU |
3.2.3 LoRa智云采集器MCU |
3.2.4 射频开关芯片 |
3.3 LoRa通信模块硬件设计 |
3.3.1 MCU单元及其外围电路 |
3.3.2 射频收发器片外时钟电路 |
3.3.3 射频收发和天线匹配电路 |
3.3.4 LoRa通信模块接口电路 |
3.4 智云采集器模块硬件设计 |
3.4.1 MCU模块及其外围电路 |
3.4.2 外部存储模块电路 |
3.4.3 RS485 通信电路 |
3.4.4 电源管理模块 |
3.4.5 接口电路 |
3.5 本章小结 |
第四章 抄表系统软件设计 |
4.1 通信协议设计 |
4.2 LoRa通信模块软件设计 |
4.2.1 SX1268 初始化 |
4.2.2 数据接收流程 |
4.2.3 数据发送控制及冲突避让策略 |
4.3 智云采集器软件设计 |
4.4 组网通信方案 |
4.4.1 网络拓扑结构选择 |
4.4.2 网络路由 |
4.5 优化参数分配 |
4.6 抄表流程设计 |
4.7 本章小结 |
第五章 测试与结果分析 |
5.1 LoRa通信模块测试 |
5.1.1 LoRa模块通信距离测试 |
5.1.2 LoRa通信模块功耗测试 |
5.2 LoRa系统功能测试 |
5.2.1 LoRa通信模块与LoRa智云采集器组网测试 |
5.2.2 整体抄表功能测试 |
5.3 测试结果分析与总结 |
5.4 本章小结 |
总结与展望 |
论文总结 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的其他成果 |
(5)电能表费控体系及远程费控技术应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 国内外研究现状及发展 |
1.3 课题主要工作与内容安排 |
第2章 远程费控技术应用的总体设计 |
2.1 远程费控技术应用的设计需求 |
2.2 远程费控技术应用的设计目标 |
2.3 远程费控技术应用的基本模型 |
2.3.1 居民小区集抄客户远程费控技术方式 |
2.3.2 专变客户远程费控技术方式 |
第3章 远程费控技术应用硬件的设计 |
3.1 远程费控技术应用的结构框架 |
3.2 自动化终端功能升级 |
3.3 跨系统数据接口 |
3.3.1 营销MIS接口实现 |
3.3.2 计量自动化系统接口实现 |
3.3.3 双向信息互动平台接口实现 |
3.3.4 构造跨系统工作流程 |
3.4 费控技术应用配套计量设备实验室检测设计 |
3.4.1 费控电能表总体要求 |
3.4.2 费控功能检测要求 |
3.4.3 费控电能表用的低压断路器检测方法 |
3.4.4 费控电能表用低压外置断路器与费控电能表联调检测 |
第4章 费控技术的应用软件设计 |
4.1 主站侧软件功能设计 |
4.2 远程费控技术应用流程设计 |
4.2.1 开户流程设计 |
4.2.2 停电流程设计 |
4.2.3 复电流程设计 |
4.3 费控技术配套工作系统责任划分 |
4.3.1 供电局营业大厅业务受理员 |
4.3.2 供电局供电服务班客户经理 |
4.3.3 计量运维班配表工 |
4.3.4 计量运维装表接电工 |
4.3.5 自动化班系统维护人员 |
4.4 实现实时停复电管理 |
第5章 费控技术的应用 |
5.1 费控技术应用成效 |
5.2 费控成功率低影响分析 |
5.3 制定解决措施 |
5.3.1 电能表时钟故障 |
5.3.2 自动化系统终端响应不合理 |
5.3.3 效果分析 |
5.4 远程费控技术现场安装运维管理 |
5.4.1 远程费控现场装置的测试 |
5.4.2 远程费控系统安装管理 |
5.4.3 安装远程费控现场装置技术要求 |
5.4.4 远程费控系统运行管理 |
5.4.5 预购(售)电管理 |
5.4.6 现场装置维护管理 |
5.4.7 主站系统管理 |
第6章 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间发表的学术论文与研究成果 |
(6)基于FM33A048的单相智能电能表的设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 智能电能表的国内外发展现状 |
1.3 论文的主要内容及章节安排 |
第2章 智能电能表的相关理论基础及设计要求 |
2.1 电能表的测量原理 |
2.1.1 电能表的计量原理概述 |
2.1.2 电力参数的测量 |
2.2 电能表的功能和性能要求 |
2.2.1 电能表的主要功能要求 |
2.2.2 电能表的主要性能要求 |
2.3 面向对象的用户数据通讯协议 |
2.3.1 协议信息交换模型 |
2.3.2 数据链路层帧结构 |
2.3.3 应用层 |
2.3.4 接口类与对象标识 |
2.4 本章小结 |
第3章 单相智能电能表的硬件电路设计 |
3.1 总体设计 |
3.2 微处理器单元 |
3.3 计量模块电路设计 |
3.3.1 电流采样 |
3.3.2 电压采样 |
3.3.3 RN8209C计量芯片 |
3.4 电源单元电路设计 |
3.5 通信单元 |
3.5.1 RS-485通信电路 |
3.5.2 载波通信电路 |
3.5.3 红外通信电路 |
3.6 负荷开关驱动电路 |
3.7 负荷开关及电源异常检测电路 |
3.8 ESAM安全模块 |
3.9 存储器电路设计 |
3.10 本章小结 |
第4章 电能表系统的软件设计 |
4.1 电能表系统软件整体结构设计 |
4.2 主程序的设计 |
4.3 中断服务程序 |
4.3.1 定时器中断服务函数 |
4.3.2 串口中断服务函数 |
4.4 功能模块设计 |
4.4.1 电量处理模块的软件设计 |
4.4.2 通讯模块的软件设计 |
4.4.3 低功耗状态休眠软件设计 |
4.5 本章小结 |
第5章 电能表软硬件测试与实验数据分析 |
5.1 基本准确度要求试验 |
5.1.1 电流变化引起的误差试验 |
5.1.2 起动试验 |
5.1.3 潜动试验 |
5.1.4 误差变差试验 |
5.1.5 负载电流升降变差试验 |
5.1.6 电压影响量试验 |
5.2 电磁兼容实验 |
5.2.1 静电放电抗扰度 |
5.2.2 快速瞬变脉冲群抗扰度 |
5.2.3 浪涌抗扰度 |
5.3 软件功能测试 |
5.4 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A数据传输解析 |
附录 B部分软件程序代码 |
(8)低温环境下智能电能表计量特性在线监测系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 研究目的和意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 电能表与相关标准现状 |
1.3.2 电能计量在线监测系统现状 |
1.4 设计指标要求 |
1.5 本文主要研究内容 |
第2章 温度对智能电能表影响关键技术分析 |
2.1 智能电能表技术分析 |
2.1.1 计量技术 |
2.1.2 显示技术 |
2.1.3 电力线载波通信技术 |
2.1.4 RS-485总线通信技术 |
2.1.5 芯片技术 |
2.2 温度对智能电能表计量精度影响分析 |
2.3 测量数据处理方法 |
2.3.1 智能电能表标准 |
2.3.2 测量不确定度评定与表示 |
2.3.3 格拉布斯准则 |
2.4 本章小结 |
第3章 低温环境智能电能表在线监测系统设计 |
3.1 监测系统设计方案 |
3.1.1 监测系统总体设计方案 |
3.1.2 信号源模块 |
3.1.3 功率源模块 |
3.1.4 智能电能表模块 |
3.1.5 误差处理模块 |
3.2 低温环境智能电能表设计 |
3.2.1 计量芯片 |
3.2.2 火线电流采样设计 |
3.2.3 零线电流采样设计 |
3.2.4 电压采样电路设计 |
3.2.5 信号传输 |
3.3 监测系统硬件设计 |
3.3.1 多路升压器 |
3.3.2 脉冲时钟电路 |
3.3.3 信号源设计 |
3.3.4 功率源设计 |
3.4 系统软件设计 |
3.4.1 按键中断服务程序设计 |
3.4.2 串行中断服务程序设计 |
3.4.3 误差补偿程序设计 |
3.5 本章小结 |
第4章 低温环境智能电能表在线监测系统搭建与运行 |
4.1 在线监测系统搭建 |
4.1.1 试验基地 |
4.1.2 样本方案 |
4.1.3 试验方案 |
4.1.4 显示单元 |
4.2 在线监测系统运行 |
4.2.1 实时监测功能 |
4.2.2 远程控制功能 |
4.2.3 数据存储与调用功能 |
4.3 运行故障分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 技术措施与试验结果分析 |
5.1 运维保障措施 |
5.1.1 电能表准确度保障措施 |
5.1.2 检定装置准确度控制措施 |
5.2 参数评定 |
5.2.1 检定装置不确定度评定 |
5.2.2 检定装置的稳定性评定 |
5.2.3 检定装置的多路一致性评定 |
5.3 检定装置压降处理 |
5.4 试验结果分析 |
5.4.1 试验数据结果 |
5.4.2 低温环境对计量误差影响分析 |
5.4.3 计量误差拟合分析 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(9)智能电能表负荷开关建模与优化设计方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 选题研究背景、目的及意义 |
1.3 相关领域国内外研究现状 |
1.3.1 电能表负荷开关的限流分断与灭弧技术研究 |
1.3.2 电能表内置负荷开关优化设计 |
1.3.3 电能表负荷开关可靠性分析方法 |
1.3.4 存在的问题与关键技术 |
1.4 论文主要研究内容及组织结构 |
第2章 智能电能表负荷开关及质量特性 |
2.1 智能电能表负荷开关 |
2.1.1 智能电能表原理 |
2.1.2 内置负荷开关原理 |
2.1.3 外置负荷开关原理 |
2.2 负荷开关质量特性技术要求 |
2.2.1 内置负荷开关技术要求 |
2.2.2 外置负荷开关技术要求 |
2.3 负荷开关质量特性分析 |
2.3.1 内置负荷开关特性 |
2.3.2 外置负荷开关特性 |
2.4 本章小结 |
第3章 内置负荷开关静态与动态特性建模 |
3.1 内置负荷开关静态吸力模型 |
3.1.1 静态吸力模型建立 |
3.1.2 算法步骤 |
3.2 内置负荷开关静态反力模型 |
3.2.1 静态反力模型建立 |
3.2.2 算法步骤 |
3.3 内置负荷开关动态分析模型 |
3.3.1 动态特性数学模型 |
3.3.2 求解方法 |
3.3.3 算法步骤 |
3.4 静态特性仿真与分析 |
3.4.1 吸力特性仿真与分析 |
3.4.2 反力特性仿真与分析 |
3.5 动态特性仿真与分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 内置负荷开关优化设计方法研究 |
4.1 关键参数对性能的影响分析 |
4.1.1 质量特性分析步骤 |
4.1.2 电磁系统关键参数分析 |
4.1.3 触簧系统关键参数分析 |
4.2 基于双响应面的质量特性优化模型 |
4.2.1 优化模型建立 |
4.2.2 算法步骤 |
4.3 优化效果及性能提升分析 |
4.3.1 优化效果分析 |
4.3.2 性能提升分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 高可靠性新型外置负荷开关设计 |
5.1 灭弧优化设计 |
5.1.1 电弧产生机理 |
5.1.2 失效模型 |
5.1.3 优化设计 |
5.2 外置负荷开关控制单元设计 |
5.2.1 总体设计方案 |
5.2.2 负荷开关控制单元设计 |
5.3 实验及结果分析 |
5.3.1 电气及短路可靠性实验 |
5.3.2 灭弧优化实验 |
5.3.3 控制单元性能验证 |
5.4 本章小结 |
第6章 全文总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 下一步工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果 |
一、完成和发表的学术论文 |
二、发明专利及软件着作权 |
三、标准制定 |
四、攻读博士学位期间参与科研项目情况 |
五、攻读博士学位期间获得奖励情况 |
附录 A:优化前后内置负荷开关检测报告 |
附录 B:新研制外置负荷开关检测报告 |
(10)多用户智能电能表研究与设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 论文主要内容及框架结构 |
第二章 电能参数计算方法分析 |
2.1 电能参数计算方法 |
2.1.1 正弦波电能计量方法 |
2.1.2 非正弦波电能计量方法 |
2.1.3 电能算法 |
2.2 利用FFT进行谐波分析 |
2.3 多用户电能表电能计量方法 |
2.4 本章小结 |
第三章 多用户智能电能表总体方案设计 |
3.1 多用户电能表技术指标设计 |
3.2 多用户电能表总体方案设计 |
3.3 系统涉及的关键技术 |
3.3.1 SOPC技术 |
3.3.2 NiosII软核处理器简介 |
3.3.3 SOPC开发环境简介 |
3.3.4 Avalon总线 |
3.4 本章小结 |
第四章 多用户智能电能表硬件设计 |
4.1 硬件系统设计方案 |
4.2 有功电能计量各模块设计 |
4.2.1 电压、电流互感电路 |
4.2.2 多路模拟选择电路 |
4.2.3 A/D转换 |
4.2.4 CIC抽取滤波器 |
4.2.5 去直流高通滤波器 |
4.2.6 乘法器 |
4.2.7 FIR低通滤波器 |
4.2.8 DFC数字频率转换器 |
4.3 存储电路 |
4.4 显示电路 |
4.5 其他外围电路设计 |
4.5.1 电源电路 |
4.5.2 时钟电路 |
4.5.3 通信电路 |
4.5.4 配置电路 |
4.6 本章小结 |
第五章 多用户智能电能表软件系统设计 |
5.1 构建嵌入式NiosII系统 |
5.2 软件总体设计流程 |
5.3 系统各功能模块设计 |
5.3.1 A/D采集控制模块 |
5.3.2 电能计量模块设计 |
5.3.3 时钟控制模块 |
5.3.4 按键与显示控制模块 |
5.4 FFT运算模块实现 |
5.5 通讯模块 |
5.6 本章小结 |
第六章 系统测试及误差分析 |
6.1 实验调试结果 |
6.2 多用户电能表误差分析 |
6.3 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间的研究成果 |
四、新型多路智能电能表(论文参考文献)
- [1]智能电能表可靠性设计[D]. 黄铭晶. 广东工业大学, 2021
- [2]基于DSP且具有物联网功能的智能电表研究与设计[D]. 张子悦. 中国矿业大学, 2020(07)
- [3]温湿度与谐波对智能电能表影响的机理分析[D]. 徐励. 北京化工大学, 2020(02)
- [4]基于LoRa的智能电表抄表系统设计与实现[D]. 朱珠. 佛山科学技术学院, 2020(01)
- [5]电能表费控体系及远程费控技术应用研究[D]. 檀亚凤. 广西大学, 2019(06)
- [6]基于FM33A048的单相智能电能表的设计与实现[D]. 朱蓬辉. 东南大学, 2019(01)
- [7]基于超级电容的智能电能表新型应用研究[J]. 吴维德,苗长胜,陈顺飞,高攀,向景睿,龙海莲. 电测与仪表, 2019(24)
- [8]低温环境下智能电能表计量特性在线监测系统研究[D]. 方昊. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
- [9]智能电能表负荷开关建模与优化设计方法研究[D]. 熊德智. 武汉理工大学, 2018(07)
- [10]多用户智能电能表研究与设计[D]. 聂丛楠. 江西理工大学, 2018(10)