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基于泛在电力物联网的非接触式电能信息采集器的研究与实现

周正伟  
【摘要】:泛在电力物联网是国家电网公司继“坚强智能电网”之后提出的又一国家级电力建设重点方向,对电网的安全运行水平、数据共享与数据安全等提出更高要求。为此,本文研究了一种基于泛在电力物联网的非接触式电能信息采集器。在感知层,提出一种基于电容耦合原理的新型电压传感技术,结合电压取样调理电路实现电压非接触采集;基于高精度电流互感器和取样电路实现电流非接触采集;应用均方根采样算法提升电能信息采集精度;应用基于改进FFT的谐波检测算法,通过对信号加窗降低频谱泄露,实现谐波检测。在网络层,搭建无线通信模块Air202,基于luat架构及MQTT协议完成API二次开发,通过AT指令连接云服务器,实现微处理器、无线通信模块、云服务器的实时无线通信。在平台层和应用层,基于阿里云搭建电能信息管理系统,通过构建物模型和产品Topic类完成产品功能定义及设备功能映射,基于C语言SDK完成设备端开发,实现电能信息MQTT报文解析、电能信息实时显示、设备实时监测、电能信息存储、谐波检测业务等多任务同步运行。总之,本文成功研究并实现了一款基于泛在电力物联网的非接触式电能信息采集器,覆盖泛在电力物联网的感知层、网络层、平台层和应用层,具有一定应用价值。


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