基于DSP舰船电网电能质量监测系统设计

舰船电压畸变、电压不稳等电能质量问题已经成为确保舰船安全行驶的关键问题之一。本文通过分析影响舰船电网电能质量的主要问题,结合DSP的性能指标,设计了基于DSP的舰船电网电能质量监测系统,利用DSP强大的计算能力对电能质量参数波形失真进行在线监测,为舰船电网电能质量评测和改进提供了有力的数据支持。最后根据检测装置的结构和设计的软件流程进行系统可能产生的误差进行分析。     

船舶电网参数监测与分析装置的研究和设计

为实时监测船舶电网参数,了解电网运行状态,设计了一种基于FPGA和ARM的船舶电网参数监测装置。该装置使用FPGA芯片控制模数转换器实时同步采集三相电网六路信号,并基于FPGA强大的并行运算能力实现了电网电能质量参数的在线运算。ARM处理器基于其特有的FSMC接口高效地读取FPGA处理后数据,完成本地显示、远程通讯等用户层任务。与采用单处理器实现的船舶电网监测仪相比,该监测装置具有反应迅速实时性高的优点。     

关于电能计量装置的研究

DSP技术的迅速发展,为研制精确的电能计量装置提供了有力的技术支持。本装置就是通过采样电路采集到电网的电压和电流等数据,利用DSP快速处理数据的能力,对电压和电流采样数据进行FFT变换,得到各次谐波电压和电流的值,再根据谐波功率和电能计算方法,计算出电能值。     

基于STM32的电力推进船舶电能质量无线监视系统设计

船舶电力系统容量大、结构复杂,利用简便的无线监视装置监视船舶电能质量,对提高船舶航行的安全性、可靠性和经济性具有重要意义。本文利用WIFI技术搭建了无线通讯网络,并按照modbus tcp/ip协议传输电能质量数据。然后设计了一种基于STM32的电力推进船舶电能质量无线监视装置。最后在船舶电力推进实验装置上测试所设计的无线监视系统。实验结果表明,本文所设计系统能够实时准确监视船舶电能质量的变化,并对可能出现的故障进行有效监视。     

电力推进船舶主机电能质量评估系统

电能质量直接影响电力推进船舶主机的工作性能,针对当前电力推进船舶主机电能质量评估系统存在评估精度低、效率差的不足,设计了基于数据挖掘的电力推进船舶主机电能质量评估系统。首先对电力推进船舶主机电能质量评估的研究文献进行分析,建立电力推进船舶主机电能质量评估指标,然后采用挖掘分析电力推进船舶主机电能质量变化特点,构建电力推进船舶主机电能质量评估系统,最后在Matlab 2016平台对电力推进船舶主机电能质量评估系统性能进行测试,本文电力推进船舶主机电能质量评估精度得到了显著的提升,电力推进船舶主机电能质量评估效率也得到了大幅度改善。     

基于Powerlogic的船舶电力监视系统

本文结合船舶电力系统控制实验室,利用PowerLogic软件实现对船舶电力系统的电力参数监测。介绍了船舶电力监视系统的构成与软件设计,在交流380V／50Hz电力实验室环境下进行了运行,分析了船舶电力系统运行的谐波情况,该系统可以有效地监视船舶电力系统的一些参数,提高了船舶电站电能质量的管理能力。     

船舶电力推进系统主机电能质量评估方法

传统船舶电力推进系统的评估方法,仅能对系统全局电能质量进行评估,无法对单独系统主机对应电能质量进行评估,从而反映出传统评估方法存在适应性较差的问题。为了提升评估方法的适应性,使其具备独立评估电力推进系统主机电能质量的作用,提出船舶电力推进系统主机电能质量评估方法。方法实现步骤分为3部分,分别为主机电能质量评估参量定义,电能质量相关量的加权优化计算与主机电能质量的评估;通过数据仿真环境的调试与对比,证明提出方法的有效性与可推广性。     

一种电能质量监测数据库管理系统设计

随着社会生产和人们生活的快速发展,城市电力需求越来越大,电能质量已成为社会关注的焦点,为了保证电网整体的安全性、可靠性,建立电能质量监测系统已成为城市供电公司的迫切需求。文章从研究内容、电能质量监测硬件和软件系统设计等方面阐述了安庆地区电能质量监测系统的方案设计。该监测系统目前已能满足基本监测要求,并已投入使用,效果良好。今后进一步将该系统与GIS地理信息系统实现有机结合,达到全面完整监测的目标。     

数据压缩技术在船舶电力监控系统中的应用

采用数据压缩技术可有效减少船舶电力监控系统监测的数据量,提高现场总线网的通信效率。根据不同压缩方法的特点压缩船舶通信中不同类型的数据,其中对开关量和电力主干网等数据采用10进制霍夫曼编码的压缩方式压缩;对包含多测点的模拟量数据采用基于旋转门算法的监控数据的压缩方式压缩;对电能质量等数据采用小波变换的压缩方式压缩。仿真结果表明,采用该方案能实现对数据的有效压缩,节约网络宽带。     

船舶电力系统的电能质量问题

传统电能质量的监测和管理都是基于有效值基础之上,主要针对电力系统的稳定特征,缺少对暂态或瞬态过程的特征描述。本文旨在通过论述电能质量概念的提出及其基本发展现状,讨论现代舰船,特别是综合电力推进舰船面临的电能质量问题,分析解决舰船电能质量问题的基本措施。     

基于DSP的电量参数采集和处理系统研究

针对船舶配电网络运行的监测和管理水平相对落后的问题,提出了配电监测电量参数监测采集和处理系统的研制理念与设计方法。本文在充分研究船舶配电系统的要求和特点后,开发了以TI公司的TMS320VC5402型DSP芯片为计算和控制核心的电量参数采集和处理系统,有效地改善了船舶配电系统运行数据的收集和监测的手段。     

基于DSP的船用蓄电池分级恒流充电控制系统

提出了1种基于DSP的船用蓄电池分级恒流充电控制器的方案,分析了控制器硬件及软件的结构和功能,并在大功率直流电力系统平台上进行了实验验证,结果表明控制器的性能良好。     

基于FPGA＋DSP舰船监控单元的开发

网络通讯技术的发展使得配电自动化技术得到了空前发展。但舰船电力系统的配电智能化还处于探索阶段。对常用的三种微处理器的功能进行分析比较后,本文开发了一种以DSP＋FPGA为控制核心的舰船监控单元,对该单元的硬件系统及软件进行了详细论述。实际应用结果表明该单元具有实时性高、可靠性好、通信接口丰富的特点,在舰船电力系统具有很好的应用前景。     

基于DSP28335的软件锁相环及其在PWM整流器中的应用

准确获得电网电压的相位角,在电力电子装置设计中有重要的意义.文中研究了基于D-Q变换的三相锁相环系统原理,并深入分析了基于DSP28335对其进行实现的方法,提出一种基于DSP28335实现的全数字化三相软件锁相环,并将此锁相环应用于PWM整流器中,仿真与试验结果验证了本文设计的三相软件锁相环以及基于DSP28335工程实现方法的有效性与可行性.实际应用证明了软件锁相环的优越性,同时也突出体现了DSP28335的优良性能.     

基于DSP的船舶电站自动准同期装置研究

本文介绍了基于DSP的船舶电站自动准同期装置,应用动态调整采样间隔的交流采样算法来计算交流电量并推导了最小二乘曲线拟合算法来精确预报同期点。该装置能保证在电网品质恶劣的船舶电站中使用时也具有较高的可靠性。     

一种数字化逆变弧焊电源的研制

本文设计了一种基于ZVS移相全桥的逆变弧焊电源,给出了主电路元器件的设计方法与选取原则:采用数字信号处理器实现控制系统的数字化,对系统的零电压开关工作原理以及软件流程进行了详细说明;给出了一台10 kW逆变弧焊电源样机的实验波形,实验结果证明了设计原则的正确性与可行性.     

基于小波变换的电力系统谐波监测研究

为了满足突变的和时变的非平稳谐波检测与时频分析的需要,论述了基于小波变换的谐波检测的原理,提出了用DSP实现电力系统谐波的在线监测的方案。仿真结果表明此方案能满足电力系统中谐波监测实时性要求。     

基于DSP的低压断路器校验电源的研制

利用电力电子技术的拓扑结构,采用基于DSP芯片的控制电路,研制了用于舰船热继电器及塑壳断路器校验所需要的交流电源装置.与传统电源相比较,不但电源装置的体积明显减少,而且输出的电流精度高,动态响应速度快,此外所研制的电源装置采用友好的人机界面,使试验过程变得简单容易,可以降低试验人员的劳动强度.     

基于DSP的潜艇蓄电池分级恒流充电控制系统研究

为了兼顾效率和续航能力,目前大多数常规潜艇采用混合电力推进系统,即由柴油机等热机发电给蓄电池组充电的推进系统,因此潜艇蓄电池充电系统在混合电力推进系统中占据着重要的地位,关系到潜艇的安全与续航能力.本文提出了一种基于DSP的潜艇蓄电池分级恒流充电控制器的方案,分析了控制器硬件及软件的结构和功能,并在潜艇充电系统的模拟平台上进行了实验验证,结果表明控制器的性能良好.     

基于DSP的中频电源的设计与研究

设计了基于DSP的中频电源,给出了中频电源的设计主电路图,介绍了中频电源的工作原理,建立了逆变电路的数学模型。利用MATLAB仿真软件建立三相中频电源的仿真模型,仿真结果表明,设计的中频电源能够较好实现工频电压到400Hz中频电压的变频。