架空输电线路在线监测装置光纤供电系统设计

发布时间：2017-04-17 08:21

  本文关键词：架空输电线路在线监测装置光纤供电系统设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着经济的发展和人民生活水平的提高,社会各行业对电力系统的依赖程度越来越高,电力系统已成为保障国民经济健康快速发展的重要基础。电能供应的故障,轻则影响生产和正常生活,重则造成机器故障,甚至引起人员伤亡和社会动荡。架空输电线路作为电力系统的大动脉,线路老化、杆塔倾斜和气象灾害等因素引起的输电线路故障严重威胁着电力系统的安全可靠运行。因此,有效实现对输电线路故障监测和预警,对整个电力系统的安全运行具有十分重要的意义。近年来,架空输电线路的状态监测备受国内外相关专家的重视,各种新的监测方法层出不穷;但对架空输电线路监测装置供电方法的研究较少。目前监测装置的供电多采用太阳能供电等传统的方法,考虑到架空输电线路架设范围广,环境复杂,而传统的供电方法中没有一种能保证长期供电的可靠性,因此有必要设计一种新的供电方法。作为晋煤集团的项目课题,本文在分析晋煤集团架空输电线路在线监测装置实际运行过程中暴露出供电问题的基础上,结合国内外相关研究,设计满足晋煤集团架空输电线路在线监测装置供电要求的光纤供电系统。所设计的光纤供电系统以“光纤传能”理论为核心,结合激光器和光电池的工作特性,设计出满足要求的外围工作电路,并对所设计的电路进行实验分析,完成了系统硬件和软件的设计。最后,在完成光纤供电系统设计的基础上,基于一种改进的波分复用技术,提出了利用一束光纤,实现能量与信息的并行传输。利用Optisystem软件,对并行传输的可行性进行仿真研究,设计了并行传输系统。
【关键词】：架空输电线路 监测装置 光纤供电 激光器 电路设计 并行传输
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM755
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 课题研究的背景和意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-15
• 1.3 本文研究的主要内容和章节安排15-17
• 1.3.1 论文的主要内容15-16
• 1.3.2 章节安排16-17
• 第二章 架空输电线路监测装置分析及供电方案设计17-25
• 2.1 架空输电线路在线监测装置17-21
• 2.1.1 监测装置概述17-20
• 2.1.2 系统分析20-21
• 2.2 供电方案设计21-23
• 2.3 本章小结23-25
• 第三章 光纤供电系统原理25-35
• 3.1 激光器工作原理25-28
• 3.1.1 驱动方式25-26
• 3.1.2 特性分析26-28
• 3.2 光电池工作原理28-30
• 3.2.1 工作状态29-30
• 3.2.2 特性分析30
• 3.3 光纤传能原理30-34
• 3.4 本章小结34-35
• 第四章 光纤供电系统电路设计35-59
• 4.1 器件选型35-36
• 4.2 激光器驱动电路36-51
• 4.2.1 激光器的损坏机理36-37
• 4.2.2 激光器驱动电路设计37-48
• 4.2.3 微控制器48-50
• 4.2.4 辅助电源50-51
• 4.3 蓄电池充电电路51-56
• 4.3.1 蓄电池的比较及选择51-52
• 4.3.2 蓄电池充放电要求52
• 4.3.3 蓄电池充电电路设计52-55
• 4.3.4 温控电路55-56
• 4.4 DC-DC转换电路56-57
• 4.5 本章小结57-59
• 第五章 仿真分析与系统设计59-69
• 5.1 仿真分析59-64
• 5.2 系统硬件设计64-66
• 5.3 系统软件设计66-67
• 5.4 系统供电效果分析67-68
• 5.5 本章小结68-69
• 第六章 光纤能量与信息并行传输系统69-73
• 6.1 并行传输可行性分析69-71
• 6.2 并行传输系统设计71-72
• 6.3 本章小结72-73
• 第七章 总结与展望73-75
• 7.1 总结73
• 7.2 展望73-75
• 参考文献75-79
• 附录79-81
• 致谢81-83
• 攻读学位期间的学术成果83

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