智能变电站开关柜状态监测IED设计

发布时间：2017-06-10 17:11

  本文关键词：智能变电站开关柜状态监测IED设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：10k V开关柜作为配电网中的重要一次设备,主要实现电网的负荷分配、线路的开断和保护功能,一旦故障将破坏下级电网供电,严重时甚至危及大电网的安全运行。随着我国智能配电网建设进程的加快,研究符合IEC61850标准的开关柜状态监测IED对改进开关柜检修方式、完善智能配电网的功能有重要意义。首先,针对10k V开关柜的状态监测量目前尚无统一标准的情况,在分析开关柜常见故障的基础上,研究能表征开关柜故障的故障状态量;结合开关柜状态评估的需要,研究能表征开关柜健康状态的状态量。结合对开关柜结构的分析,综合考虑抗电磁干扰能力、采样精度、设备成本、传感器在开关柜内部布置空间的大小、系统维护问题,完成开关柜各状态量传感器的选型和监测电路的设计。其次采用ARM+DSP结构完成系统硬件设计,包括状态监测装置的信号调理模块、数据采集模块、数据处理模块、光纤以太网通讯模块和光纤B码接收模块;采用模块化的结构方案完成了系统软件设计,包括系统通信与人机交互软件、状态量采集和处理软件和光纤B码信号解码的FPGA软件,其中ARM处理器植入RT-thread操作系统,DSP处理器和FPGA处理器为裸机运行。同时对除通信模块的各功能模块进行详细分析,完成的各功能模块的设计。详细分析开关柜状态量的处理过程,确定特征参量的提取算法和相应的故障告警阀值。最后设计开关柜状态监测IED的通信模块,完成状态监测IED的MMS通信实现,重点研究了IEC61850标准的信息模型和建模方式,通过扩展逻辑节点,建立了开关柜状态监测IED的信息模型,包括基本信息模型和信息服务模型。利用Altova XMLSpy软件完成对开关柜状态监测IED信息模型的配置,得到开关柜状态监测IED的ICD配置文件。研究IEC61850标准到MMS的映射,完成开关柜状态监测IED基本信息模型和服务模型到MMS的映射,完成开关柜状态监测IED的MMS服务器软件模块的设计,并进行通信验证。
【关键词】：10kV开关柜 状态监测IED 信息模型建模 SCL MMS
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM76;TM63;TM591
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-18
• 1 绪论18-23
• 研究背景与意义18-19
• 国内外研究现状19-22
• 本文主要研究内容22-23
• 2 状态量的确定23-35
• 开关柜故障状态量的确定23-31
• 开关柜状态评估状态量的确定31-34
• 本章小结34-35
• 3 状态量监测方案35-45
• 温度监测方案35-37
• 泄漏电流监测方案37-39
• 分合闸线圈电流监测方案39-41
• 储能电机电流监测方案41
• 动触头行程-时间曲线监测方案41-43
• 开断电流监测方案43-44
• 本章小结44-45
• 4 开关柜状态监测IED设计45-67
• 开关柜状态监测系统结构45-46
• 硬件系统46-52
• 软件系统52-65
• 本章小结65-67
• 5 开关柜状态监测IED的建模与MMS通信实现67-93
• 标准IED信息模型67-68
• 信息模型构建流程68-71
• 开关柜状态监测IED建模71-77
• 开关柜状态监测IED信息模型的SCL描述77-84
• 开关柜状态监测IED的MMS通信研究84-92
• 本章小结92-93
• 6 总结与展望93-95
• 参考文献95-99
• 作者简历99-101
• 学位论文数据集101

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本文编号：439254