新疆大学科学技术学院College of science ＆technology Xinjiang University学生毕业论文(设计)题目：电力系统多参数在线检测系统设计指导教师:学生姓名：专业：电气工程及其自动化班级：电气10-3班完成日期：声明郑重声明，此论文（设计）是本人在相关老师指导下完成，没有抄袭、剽窃他人成果，否则，由此造成的一切后果由本人负责。
本人签名：新疆大学科学技术学院学生毕业论文（设计）任务书学生姓名曹金科学号 20102421007 专业电气工程及其自动化班级电气10-3班论文（设计）题目电力系统多参数在线检测系统设计论文（设计）来源教师自拟要求完成的内容 1）设计出电力系统电压、电流、频率、功率因数等参数在线检测方案。
2）设计出完整的以51单片机为主控制的整体系统图。
3）写出完整的系统程序。
4）完成毕业论文的书写。
发题日期：年月日完成日期：年月日指导教师签名摘要随着电力系统的快速发展，电网容量不断增大，结构日趋复杂，电力系统中实时监控、调度的自动化显得尤为重要，而电力参数的数据采集又是实现自动化的重要环节，如何快速准确地采集系统中各元件的电参数（电压、电流、功率、频率等）是实现电力系统自动化的一个重要因素。
基于此，此次设计采用单片机80C51实现电力监控系统的交流采样,即系统采集的是交流电压和电流，不需变送器进行交直流转换。
模数转换器ADC0809对三相交流电压和电流分时进行模数转换，把得到的数字量送入单片机进行数据处理，然后通过LCD数码管显示电压和电流，频率，功率，功率因数等的实时值。
文中论述了该系统实现电参数测量的工作原理，着重介绍了该系统的实现过程，在此基础上，详细介绍了整个系统的软件开发过程。
关键词：电力系统；交流采样；电气参数AbstractWith the rapid development of electric power system, network capacity is increasing, and the growing complexity of the structure, electric power system real-time monitoring and Scheduling Automation is particularly important. The data acquisition of the electric parameters is also an important part of automation. How quickly and accurately acquisition the electrical parameters (voltage, current, power, frequency, etc.) of system components is an important factor to achieve power system automation.Based on the paper adopts 80C51 SCM to achieve AC sampling of electric parameters. That the acquisition system is AC voltage and current, transmitter without AC-DC conversion。
The A/D converter ADC0809 makes three-phase AC voltage and current be transformed to digital quantity from analog quantity at different times. The SCM finishes data processing .Meanwhile, the real-time value of voltage and current, frequency, Power factor are displayed through LCD display.In the article elaborated this system to realize the electrical parameter survey principle of work, introduced emphatically this system realized the process, based on this, introduced overall system's software compilation process and various subroutines realization in detail.Key words: Electric Power System；AC sampling；Digital Electrical Parameter目录1 绪论 (1)1.1论文的选题背景 (1)1.2论文的研究意义 (2)1.3交流电量采集的现状及发展 (2)1.4课题的主要内容 (3)2 系统总体设计原理 (4)2.1交流采样法 (4)2.2交流采样原理及相关算法 (4)2.3系统的工作过程 (5)3 主控芯片相关内容简介 (7)3.180C51单片机引脚 (7)3.280C51单片机的基本组成结构 (8)3.3中断系统 (10)3.4复位电路 (12)3.5ADC0809A/D转换器 (12)4 系统硬件设计 (15)4.1复位电路及时钟电路 (15)4.2电流、电压采样电路 (16)4.3功率因数采样电路 (16)4.4频率采样电路 (18)4.5LCD1602液晶显示 (18)4.6总体硬件电路 (20)5系统软件设计 (21)5.1系统软件总流程图 (21)5.2部分功能程序的实现 (22)5.2.1数据采集子程序流程图 (22)5.2.2 数据处理程序流程图 (22)6 结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录 (32)系统源程序： (32)1 绪论1.1论文的选题背景现代社会电能是一种使用最为广泛的能源，其应用程度是一个国家发展水平的主要标志之一。
随着科学技术和国民经济的发展，对电的需求量日益增加，同时对电网运行的稳定性要求也越来越高，对电网的实时监控就显得非常重要。
随着我国电力行业的迅猛发展，电网供电品质越来越受到电力部门以及用户的关注。
在电力监控系统中，为了维护电网运行的稳定和安全，保证用户用电的可靠性，需要电网中各种电参量维持稳定值不变。
这就需要实时的采集各种电参量，用来监控以保证电网的稳定。
现代社会电能是一种使用最为广泛的能源，其应用程度是一个国家发展水平的主要标志之一。
随着科学技术和国民经济的发展，对电的需求量日益增加，同时对电网运行的稳定性要求也越来越高，对电网的实时监控就显得非常重要。
随着我国电力行业的迅猛发展，电网供电品质越来越受到电力部门以及用户的关注。
在电力监控系统中，为了维护电网运行的稳定和安全，保证用户用电的可靠性，需要电网中各种电参量维持稳定值不变。
这就需要实时的采集各种电参量，用来监控以保证电网的稳定。
近年来，随着我国经济和社会的发展，社会对电力的需求量与日俱增，电力供应日趋紧张，严重制约我国经济社会的发展，并且我国还将持续一段时间出现用电紧张情况，这一问题已经引起了国家有关部门的高度重视并颁布了相关标准，电力系统正常、安全、高效的运行对于国民经济和社会的健康发展有着极为重要的意义。
在当前情况下，为了能做到合理有效地利用有限的电力资源，这就需要对电力参数进行准确、实时地监测。
众所周知，在工业生产和日常生活中，电力对社会和个人有着密切的关系和重要的意义，因为电流、电压过低过高，均能影响各种电器设备的正常使用功效及设备寿命，严重的还会危及人身安全，并且，对电压、电流、功率因数和频率等电力参数的准确、快速地检测、监控可以及时掌握供电线路和设备运行状态，及时发现电网中的故障或隐患，进而采取合理和有效的措施，保证电力系统及设备运行良好。
近年来，随着电力电子技术的迅速发展，在化工、冶金、电力传送、电气化铁道等行业，以及家用电器中非线性负荷的使用日渐增多，特别是一些大功率整流设备和电弧炉等的大量应用，导致在电力系统中产生大量的谐波，进而引起电压、电流波形发生畸变，电力谐波不仅会严重危害供用电设备和电气仪表，使供电质量不断下降，影响计量设备的测量控制，不能准确地反映电力系统运行的情况，损害用户的利益，也会对电力系统本身造成不良的影响和危害。
在很长一段时间来我们还没有一套功能完整的装置来测量电力参数，通常关心的是电力供应量方面，较少关心电力参数和谐波情况，并且现有的一些检测器件还依赖于有百年历史的动圈式仪表和交流互感器之类的电工仪表，这些仪表只能显示电力参数的有效值和模拟值，误差大，精度低，不能满足实际测量的要求，有些也仅考虑了测量基波分量的情况，较少考虑对谐波的测量，那么电力参数的实时准确的测量成了必须要解决的问题。
1.2论文的研究意义在微机技术发展初期，电力监控系统普遍采用经过变送器的直流采样方法，即经过变送器整流后的直流量。
这种方法软件设计简单，对采样值只需作一次比例变换即可得到被测量的数值，因而采样周期短。
由于以上特点，该方法在微机应用初期得到了广泛的应用。
但经过变送器的直流采样方法存在一些问题，如测量精度直接受变送器的精度和稳定性的影响，设备复杂，监控系统造价高等。
随着科技的发展，仪器仪表的发展更新越来越进步。
作为工业自动化技术工具的自动化仪表与控制装置，在高新技术的推动下，正跨入真正的数字化、智能化、网络化的时代。
微机技术的发展，使微机系统主频提高，指令功能变强，模数转化芯片技术的提高，成本的降低，使得交流采样的运用成为可能。
由于交流采样去掉变送器，按一定的规律对被测量的瞬时值进行采样，用一定的算法求得被测量，即用软件的功能代替硬件的功能，从而降低了系统造价。
从以上可见，研制一种电力参数检测装置具有非常重要的意义，它能对如电压、电流、功率因数和频率等重要的电力参数进行实时检测，还要对电力系统中的高次谐波进行实时分析，从而使人们采取进一步的措施，保证电能质量，保证电力系统安全、可靠、经济地运行。
1.3交流电量采集的现状及发展电能质量的标准和技术是随着电力系统的发展和用户需求的变化而变化和发展的。
大量电力电子设备的使用是新技术的运用，同时也是电能质量恶化的制造者和受害者。
有目共睹，电力质量问题是严重的。
近几十年来全球范围内因电能质量而引起的重大电力事故己达20多起，每年电能质量扰动和电力环境污染引起的国民经济损失高达300亿美元。