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研究生:林哲民
研究生(外文):Che-Min Lin
論文名稱:行動化電壓變動與閃爍監測系統設計
論文名稱(外文):Design of a Mobile System for Voltage Variation and Flicker Monitoring
指導教授:陳明堂陳明堂引用關係
指導教授(外文):Ming-Tang Chen
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄應用科技大學
系所名稱:電機工程系博碩士班
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:84
中文關鍵詞:電力品質電壓變動電壓閃爍整合式演算法行動化監測系統
外文關鍵詞:Power QualityVoltage VariationVoltage FlickerIntegrated algorithmMobile Monitoring System
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本文提出即時性電壓變動和閃爍之整合式演算法,作為區分此兩種電力品質事件的工具。此外,亦結合虛擬儀表、GPS(Global Positioning System)、GPRS(General Packet Radio Service)、網際網路、伺服資料庫、及智慧型手機,建構行動化電力品質遠端監測系統。此系統以GPRS及網際網路作為量測資料傳輸媒介,並以JSP(Java Server Pages)設計動態網頁顯示電力線上狀況,使工程人員藉由網際網路及行動式通訊平台,得以隨時隨地進行遠端監測,掌握最新電壓變動及閃爍資訊。這些資訊包括電壓走勢(含電壓驟降、驟升及中斷)、頻率走勢以及 走勢等。建構完成之系統雛型,經基本平台通訊性能測試,以及互動式量測與長時間定時自動量測測試,測試結果除證實所提整合式演算法可以準確的辨別及分析電壓變動與閃爍之外,亦說明儀測端現場量測結果,可經由網際網路傳送至資料庫,並呈現於動態網頁。同時,長期通訊花費成本評估結果顯示,所完成之行動式遠端電力品質監測,具可行性及實用性。
An integrated algorithm is proposed for the deterministic identification of voltage variation and flicker in this thesis; besides, a mobile instrumentation system including virtual instrument (VI), global positioning system (GPS), general packet radio service (GPRS), internet, web database server, and smartphone, is built for the remote monitoring of power quality. The system uses the communication platform combining GPRS with internet to deliver the measuring data, and the instantly updated information of power quality on a power line can be displayed on the dynamic web page built by JSP (Java Server Pages). So, the obligated engineer could always understand the latest conditions about voltage variation and flicker via the system even if he is out of the central monitoring and control room. The functions of the system include the measurements of all short-duration voltage variation indices (sag, swell, and interruption) and equivalent 10-Hz flicker ( ); besides, some conventional items such as frequency, power, and power factor, etc., can be also done. The performances of the communication platform were firstly tested and confirmed for the prototype, and all functions of remote power quality monitoring in both modes of instant interaction and long-term automation were also validated by field measuring results. In addition, the cost of long-term data communication was also evaluated, and the feasibility of the system is verified from the related results.
中文摘要…………………………………………………… Ⅰ
英文摘要…………………………………………………… Ⅱ
目錄………………………………………………………… Ⅳ
表目錄……………………………………………………… VII
圖目錄……………………………………………………… Ⅷ
第一章 緒論……………………………………………… 1
1.1 研究背景與動機……………………………… 1
1.2 研究方法與貢獻……………………………… 2
1.3 論文內容大綱………………………………… 4
第二章 電壓變動及電壓閃爍的意義…………………… 5
2.1 電壓變動意義與類型………………………… 5
2.2 電壓變動原因及效應………………………… 7
2.3 電壓閃爍意義與指標………………………… 10
2.4 電壓閃爍原因及效應………………………… 13
第三章 電壓變動及電壓閃爍檢測法…………………… 16
3.1 均方根值算式………………………………… 16
3.2 電壓變動之檢測與類型辨別………………… 17
3.2.1 檢測方法………………………………… 17
3.2.2 類型辨別方法…………………………… 18
3.3 電壓閃爍檢測法……………………………… 18
3.4 整合式電壓變動與閃爍演算法……………… 19
3.4.1 演算流程………………………………… 19
3.4.2 模擬結果………………………………… 22
第四章 行動化監測系統建立…………………………… 28
4.1 系統架構……………………………………… 28
4.1.1 系統硬體組成…………………………… 28
4.1.2 系統軟體組成…………………………… 29
4.2 遠端量測模組………………………………… 31
4.3 用戶及伺服網路系統………………………… 31
4.4 監測系統資料庫……………………………… 33
4.5 行動式監測平台……………………………… 35
4.5.1 行動用戶端硬體設備…………………… 36
4.5.2 行動用戶端軟體組成…………………… 37
第五章 實測結果……………………………………… 45
5.1 儀測端連結測試……………………………… 45
5.1.1 資料庫連結測試………………………… 45
5.1.2 行動端連結測試………………………… 47
5.1.3 用戶端連結測試………………………… 48
5.2 行動平台測試………………………………… 51
5.2.1 實驗室通訊性能測試…………………… 51
5.2.2 遠端通訊性能測試……………………… 55
5.2.3 行動平台介面測試……………………… 58
5.3 實際量測結果………………………………… 61
5.3.1 電壓變動………………………………… 64
5.3.2 電壓閃爍………………………………… 69
5.4 綜合討論……………………………………… 73
第六章 結論及未來展望……………………………… 75
6.1 結論…………………………………………… 75
6.2 未來展望……………………………………… 76
参考文獻……………………………………………… 78
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