10kV真空断路器智能控制器的研究

发布时间：2017-11-04 09:39

  本文关键词：10kV真空断路器智能控制器的研究

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【摘要】：真空断路器是用于接通、分断电力线路负荷和各种短路故障的一种重要的开关器件[1],在电力系统中得到广泛应用。随着科技的进步和国民经济的发展,人们对电力系统的供电质量和稳定性的要求越来越高,这就对输配电线路的继电保护性能提出了更加严格的要求。本文针对国内外同类产品展开了研究,总结了其中的优势与不足,开发了一套基于ARM处理器结构,集测量、显示、保护、通信于一体的断路器智能控制器系统。根据断路器控制器装置的设计需求,文中依次从测量算法、保护算法、控制器硬件设计、实时操作系统移植及应用程序编写四个方面展开写作的。在保护算法上,分析了不同的电网参数数学模型,使用具有抗直流衰减分量的全波傅氏算法计算电网参数。并对包括三段式电流保护、接地保护、电压保护等算法进行了分析。在硬件电路上,确定了以STM32F103ZET6为核心处理器的架构,从系统整体功能出发,设计了MCU主控电路、电源电路、数据采集模块、ADC端口钳位电路、GPS定位模块、网络通信接口、人机交互模块等硬件电路模块,并详细介绍了各硬件电路模块的功能实现和设计方法。在嵌入式系统软件上,移植了源码公开、结构简单、可移植性好且可裁剪的μC/OS-II实时操作系统,针对硬件平台完成操作系统和底层驱动程序的移植,搭建出软件平台,在此基础上编写应用程序。除了主函数以外,本软件系统还创建有A/D转换任务、三段式电流保护算法任务、网络通讯任务、傅立叶算法任务、GPS定位任务、键盘和显示任务等六个常驻内存任务,按优先级与资源占用情况依次调度运行,并进行功能调试。最后,通过实验室设备完成了样机硬件制作、软件调试,实现了对断路器控制、以太网通信、断路器定位等功能,实验结果表明装置可以满足设计所提出的需求,达到了设计目标。
【学位授予单位】：上海工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM561.2

【参考文献】

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本文编号：1138896