配电变压器智能监测技术及系统研究

发布时间：2020-03-24 16:31

【摘要】：配电变压器作为配电网电能运输的核心设备,一旦故障发生影响范围极大,若不能得到及时维修,往往会造成大范围长时间停电,给居民日常生活和工农业生产带来严重的影响。因此实现对变压器运行状态的实时监测和故障定位,为保障配电网的稳定运行起着关键作用。本文综合比较目前变压器所需监测的参数及功能,提出了一套配电变压器智能监测系统方案。主要研究内容如下:(1)分析电能参数、运行环境参数、局部放电对变压器性能的影响,阐述了各参数的检测方法。建立了一种基于优化粒子群算法的空间定位数学模型,并通过MATLAB仿真,验证了模型的可行性,为基于该模型的局部放电定位提供理论依据。(2)设计了配电变压器智能监测系统硬件电路。采用以STM32F407为微处理器,采用电压、电流互感器,信号调理电路和ADE7878电路,完成了电能参数采集电路的设计;采用PT100、光电式传感器、SHT31温湿度传感器,完成了油温、油位、环境温湿度的检测;采用超声波检测方法完成了局部放电检测。(3)设计了配电变压器智能监测系统软件。主要包括配电变压器现场监测终端软件、上位机软件、服务器软件和网络通信协议。该系统软件以检测参数为基础进行任务划分,在实时操作系统平台上对独立任务之间进行调度,从而实现各参数的检测、存储与传输,且该系统软件融合了粒子群算法,完成对故障点定位。(4)构建了配电变压器智能监测系统平台,分别在“江西省计量测试研究院”和企业现场完成系统测试。分别完成了电能参数和运行环境参数检测对比实验、局部放电定位测试等实验。结果表明,本文设计的监测终端能够很好的实现对配电变压器运行状态的检测,能够完成故障定位、三相不平衡识别与决策等功能。本文所研究的配电变压器智能监测系统,运用传感器技术、通信技术和互联网技术,将采集到的变压器的多个状态参数进行在线监测及远程传送,并且在分析实际需求的基础上,实现了具体的实时监测、数据采集、数据存储、信息传输、故障定位、三相不平衡识别与决策等功能,达到了系统预期的效果。这对提升和保障配电变压器安全稳定运行具有重要意义。
【学位授予单位】：东华理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM421

【参考文献】

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本文编号：2598573