真空断路器选相控制技术的研究

发布时间：2017-05-04 21:03

  本文关键词：真空断路器选相控制技术的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：选相开关技术是断路器智能化的重要方向,是解决投切电容器组、空载变压器组等电力设备时产生涌流和过电压最为经济有效的方法之一,其实质是控制断路器在预定的电压或电流相位完成分合操作,削弱开关过程产生的电磁暂态效应,提高电力系统的稳定性和可靠性。本文介绍了选相控制技术的发展背景,国内外研究现状,原理及难点。对选相关合空载输电线路、选相投切电容器组和空载变压器合闸三种典型工况进行分析,建立仿真模型,给出选相投切策略。针对选相投切中相位信息提取难点,提出一种基于FIR数字滤波技术的插值算法计算过零点,该算法克服了传统模拟电压比较器抗干扰能力差,温度漂移等缺点,测量精度明显改善。将复数傅里叶变换算法应用到电力参数测量和谐波分析中,使断路器具备数字化的监测功能。考虑到非同步采样会带来电力参数测量误差,提出了一种基于高采样频率定频采样的自适应傅里叶变换算法,仿真结果表明该算法在频率波动时具有很高的精确度和可靠性。最后本文研究了智能选相控制器软件及硬件实现技术,设计了基于数字信号处理器DSP28335为核心的选相控制电路,该电路主要包括硬件主控电路、模拟量输入电路、开关量I/O模块以及人机交互模块,可以实现监测、保护、通信为一体的智能化选相控制功能。
【关键词】：选相开关技术 电磁暂态 FIR数字滤波 傅里叶变换
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM561.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 选相控制技术的原理9-11
• 1.2.1 选相分闸原理9-10
• 1.2.2 选相合闸原理10-11
• 1.3 选相控制技术国内外发展现状11-12
• 1.4 选相控制技术的难点分析12
• 1.5 本文主要研究工作12-14
• 第2章 真空断路器投切暂态分析14-24
• 2.1 选相关合空载输电线路14-16
• 2.2 选相投切电容器组16-19
• 2.2.1 电容器组合闸16-17
• 2.2.2 电容器组开断17-19
• 2.3 空载变压器合闸19-21
• 2.4 仿真计算21-23
• 2.5 本章小结23-24
• 第3章 真空断路器选相投切算法研究24-32
• 3.1 数字信号处理技术的优势24
• 3.2 FIR数字滤波器的设计与实现24-29
• 3.2.1 FIR数字滤波器的重要特性24-25
• 3.2.2 FIR数字滤波器的设计规范25-26
• 3.2.3 窗口法设计FIR数字滤波器26-29
• 3.3 基于FIR数字滤波的相位提取算法29-31
• 3.3.1 算法原理29-30
• 3.3.2 频率波动对算法误差的影响30-31
• 3.4 本章小结31-32
• 第4章 基于数字信号处理技术的电力参数测量32-38
• 4.1 电力参数的傅里叶变换32-33
• 4.2 电力参数测量算法分析33-34
• 4.3 非同步采样误差的改进34-37
• 4.3.1 三点法测频原理34-35
• 4.3.2 自适应傅里叶算法35-36
• 4.3.3 仿真分析36-37
• 4.4 本章小结37-38
• 第5章 选相控制单元主体设计38-50
• 5.1 硬件结构设计38-44
• 5.1.1 主控模块设计39-41
• 5.1.2 人机交互模块41-43
• 5.1.3 模拟量输入模块设计43-44
• 5.1.4 开关量I/O模块设计44
• 5.2 软件结构设计44-47
• 5.2.1 主控程序设计44-45
• 5.2.2 参考信号零点监测程序设计45-46
• 5.2.3 上位机通讯程序设计46-47
• 5.3 控制器PCB的抗干扰设计47-49
• 5.3.1 电磁干扰（EMI）来源47-48
• 5.3.2 提高PCB抗干扰的措施48-49
• 5.4 本章小结49-50
• 第6章 结论50-51
• 参考文献51-54
• 在学研究成果54-55
• 致谢55

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