BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---***---
NGUYỄN TRI PHƯƠNG
THIẾT KẾ RTU LƯỚI ĐIỆN SỬ DỤNG
VI HỆ THỐNG ADE7753
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
CHUYÊN NGÀNH: ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG
Hà Nội – 2012
NGUYỄN TRI PHƯƠNG CHUYÊN NGÀNH: ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG KHÓA 2010-2012
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---***---
NGUYỄN TRI PHƯƠNG
THIẾT KẾ RTU LƯỚI ĐIỆN SỬ DỤNG
VI HỆ THỐNG ADE7753
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
CHUYÊN NGÀNH: ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG
Người hướng dẫn khoa học:
GS.T.S. PHẠM THỊ NGỌC YẾN
Hà Nội – 2012
Luận văn Thạc Sĩ Kỹ Thuật GVHD: GS-TS Phạm Thị Ngọc Yến
Nguyễn Tri Phương Khóa học : 2010 - 2012
LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, không
sao chép của ai. Nội dung luận văn có tham khảo và sử dụng tài liệu,
thông tin đăng trên các tác phẩm, tạp chí và các trang web theo danh
mục tài liệu của luận văn.
Hà Nội, ngày…… tháng…..năm 2012
Nguyễn Tri Phương
Luận văn Thạc Sĩ Kỹ Thuật GVHD: GS-TS Phạm Thị Ngọc Yến
Nguyễn Tri Phương Khóa học : 2010 - 2012
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC BẢNG
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VÀ NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO
DÒNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP TRÊN ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN .... 2
1.1. Giới thiệu hệ thống đường dây tải điện. ........................................................... 2
1.2. Các phương pháp đo dòng điện, điện áp, công suất trên đường dây tải điện .... 3
1.2.1. Phương pháp đo dòng xoay chiều lớn ........................................................... 3
1.2.2. Phương pháp đo điện áp dùng trong truyền tải ............................................. 4
1.3. Phương pháp đo công suất. ............................................................................... 5
1.3.1 Phương pháp đo công suất bằng một watt kế ................................................. 5
1.3.2 Phương pháp đo công suất bằng hai watt kế .................................................. 5
1.3.3 Phương pháp đo công suất bằng 3 watt kế ..................................................... 6
1.3.4 Phương pháp đo công suất, năng lượng trong mạch cao áp. .......................... 6
1.4. Phương pháp đo dòng điện và điện áp đường dây siêu cao áp. .................... 8
1.4.1. Phương pháp sử dụng biến dòng điện ........................................................... 8
1.4.2. Phương pháp đo dòng điện thông qua từ trường do dòng điện tạo ra. ................ 9
1.4.3. Phương pháp biến điện áp ............................................................................ 13
1.4.4. Phương pháp đo dòng điện và điện áp ở đường dây siêu cao áp. ............... 14
1.4.5. Nguyên lý hoạt động hệ thống đo dòng điện đường dây. ........................... 16
1.4.6. Sơ đồ khối hệ thống đo dòng điện, điện áp đường dây điện. ...................... 17
1.4.7. Các phương pháp truyền thông. .................................................................. 19
CHƯƠNG II: TÌM HIỂU VÀ PHÂN TÍCH VI HỆ THỐNG ADE7753 ........... 34
2.1. Mô tả chung. .................................................................................................. 36
2.2. Nguyên lý hoạt động của ADE7753. .............................................................. 37
2.2.1 Tính giá trị hiệu dụng trên kênh 1. ........................................................... 39
Luận văn Thạc Sĩ Kỹ Thuật GVHD: GS-TS Phạm Thị Ngọc Yến
Nguyễn Tri Phương Khóa học : 2010 - 2012
2.2.2 Tính toán công suất tác dụng. .................................................................. 40
2.2.3 Giao diện nối tiếp của ADE 7753. ........................................................... 41
CHƯƠNG III: THIẾT KẾ RTU ............................................................................ 45
3.1. Giới thiệu chung ........................................................................................... 45
3.2. Thiết kế kiểu mảng khối Modul .................................................................. 45
3.3 Yêu cầu, nội dung và lựa chọn thiết bị ........................................................ 47
3.3.1 Yêu cầu đối với đồ án ............................................................................... 47
3.3.2. Nội dung thiết kế ...................................................................................... 47
3.4. Sơ đồ khối và lựa chọn linh kiện. ................................................................ 48
3.5. Sơ đồ nguyên lý các khối chức năng ........................................................... 49
3.5.1 Khối nguồn. ............................................................................................... 49
3.5.2 Khối chuyển đổi chuẩn hóa và ADE7753. ................................................ 49
3.5.3. Khối hiển thị LCD .................................................................................... 51
3.6. Thiết kế phần mềm ...................................................................................... 55
3.6.1. Lưu đồ thuật toán chương trình chính. .................................................... 55
3.6.2. Lưu đồ chỉnh định thiết bị đo. .................................................................. 56
3.6.3. Chỉnh offset cho năng lượng tác dụng ..................................................... 57
3.6.4. Chỉnh định pha. ........................................................................................ 58
3.6.5. Chỉnh offset cho dòng hiệu dụng IRMS. .................................................. 60
3.6.6. Chỉnh định offset cho điện áp VRMS. ...................................................... 61
3.7. Lưu đồ thuật toán giao tiếp giữa vi điều khiển và PC .............................. 62
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ............................................................. 64
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 65