非侵入式低压用电故障监测方法及装置研究

发布时间：2017-10-12 18:01

  本文关键词：非侵入式低压用电故障监测方法及装置研究

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【摘要】：低压用电网非侵入式负荷监测是指在用户入口安装传感器获取总电流和端电压,通过对采集数据进行数字信号处理,通过算法分析提取户内各类用电设备的用电信息,从而达到辨识用户负荷设备,监测低压用电故障的目的。首先,研究了非侵入式故障信号提取算法,研究了小波分析算法、基于滑动窗双边CUSUM的暂态事件监测算法和加权CUSUM双边变点检测算法在非侵入式故障监测中的应用,并对其进行了仿真分析和比较,并发现小波分析算法作为非侵入式低压用电的故障信号提取算法体现出了更优越的性能。然后,分析了低压配电网非侵入式故障检测与定位技术,提出了非侵入式监测系统的总体架构,系统由用户侧主站、故障监测终端、在线式电能质量检测仪、电能表、通讯网络等构成。在此基础上,以某公司宿舍楼的配电系统电路为例建立电路模型,进行短路电流计算,为所提出故障信号提取算法提供短路故障检测阈值判据。为实现短路故障的检测和定位,基于案例电路建立了低压用电网多叉树状拓扑结构,详细介绍了短路故障的判据以及短路故障的定位算法。论文介绍了基于LabVIEW开发环境的非侵入式低压用电故障监测装置的硬件设计和软件设计。对非侵入式低压用电故障监测装置进行了现场测试实验,介绍了测试环境,提出了实验方法,给出了实验结果并通过分析对比得出实验结论,论证了监测装置的实用性。
【关键词】：低压用电 非侵入 LabVIEW 短路故障 定位
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM732
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 课题来源8-9
• 1.2 非侵入式负荷监测技术研究意义9-10
• 1.3 非侵入式负荷监测技术研究现状10-11
• 1.4 论文研究内容11-14
• 第二章 故障信号提取算法14-30
• 2.1 概述14
• 2.2 小波分析算法14-18
• 2.2.1 小波分析基本概念15-16
• 2.2.2 信号奇异性检测16-17
• 2.2.3 小波降噪法17-18
• 2.3 基于滑动窗双边CUSUM的暂态事件检测算法18-21
• 2.3.1 非参数化CUSUM变点检测算法18-20
• 2.3.2 滑动窗双边CUSUM变点检测算法20-21
• 2.4 加权CUSUM双边变点检测算法21-22
• 2.5 算法比较22-28
• 2.5.1 算例仿真22-27
• 2.5.2 仿真分析比较27-28
• 2.6 本章小结28-30
• 第三章 低压配电网非侵入式故障检测与定位30-46
• 3.1 低压配电系统30-33
• 3.1.1 低压用电网拓扑结构30
• 3.1.2 低压保护控制设备30-33
• 3.2 非侵入式监测系统架构33-34
• 3.3 短路故障电流计算34-39
• 3.3.1 低压配电系统电路案例模型34-35
• 3.3.2 案例短路电流分析35-39
• 3.4 非侵入短路检测和定位方法39-45
• 3.4.1 短路保护电流特征39-41
• 3.4.2 用电网拓扑建模41
• 3.4.3 短路故障判据41-44
• 3.4.4 短路故障定位算法44-45
• 3.5 本章小结45-46
• 第四章 非侵入式低压用电故障监测装置46-60
• 4.1 非侵入式低压用电故障监测装置硬件设计46-49
• 4.1.1 电源供电模块47
• 4.1.2 电流变送器47
• 4.1.3 多功能数据采集卡47-48
• 4.1.4 GPRS DTU通信模块48-49
• 4.2 LabVIEW软件编程设计49-54
• 4.2.1 LabVIEW开发环境49-50
• 4.2.2 基于LabVIEW的非侵入式低压用电故障监测系统设计50-54
• 4.3 实验结果及分析54-58
• 4.3.1 短路故障检测与定位55-57
• 4.3.2 DTU通信57-58
• 4.4 本章小结58-60
• 第五章 总结与展望60-62
• 5.1 总结60
• 5.2 展望60-62
• 致谢62-64
• 参考文献64-66

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本文编号：1020118