当前位置:主页 > 科技论文 > 电力论文 >

基于屏蔽层载波通信的电力电缆在线监测研究

发布时间:2018-09-17 19:48
【摘要】:随着中国城市化进程的发展,地下电力电缆在输配电线路中所占比例不断增加。电缆故障将可能给企业和社会带来重大经济损失,甚至是人员伤亡。因此,监测电缆状态,预防电缆故障,具有理论价值和现实意义。由于具备优良的电气性能,交联聚乙烯电力电缆受到了广大用户的欢迎。其制造工艺日趋成熟,在高压和超高压领域使用量不断增加,在城市输配电网络中所占比重逐年上升,表现出替代纸绝缘电缆的趋势。电力线载波通信以电力线为通信介质,具有投资少,覆盖范围广,无须额外布线,易于扩展改造等优势,被广泛应用在电力通信网络中。传统的电力线载波通信以带电的电力线为信道,利用电力电缆金属屏蔽层进行载波通信,是近年来才发展起来的一项新技术,成为国内外电力等相关机构的研究热点,在城市小区配电自动化中得到了成功应用。本文利用Matlab软件仿真研究电力电缆金属屏蔽层载波通信系统。通过仿真,得到信源在模型中各个节点传输时的波形变化情况和误比特率曲线。并且以交联聚乙烯电缆为对象,以电缆金属屏蔽层为信道,基于电力线载波通信技术,构建电力电缆在线监测系统,设计硬件电路并进行相关实验。主要研究内容如下:首先,介绍交联聚乙烯电缆各层结构特点及其作用,分析金属屏蔽层信道传输特性与噪声环境,对电力线载波通信中常用的调制解调技术进行介绍。其次,利用Matlab软件仿真分析屏蔽层载波通信系统,分别采用2FSK和DSSS技术,设计出六种仿真模型,分析信号传输过程中的变化情况,得出模型误比特率曲线。再次,设计电力电缆在线监测系统硬件电路,包括电源电路、信号采集电路、信号处理电路和信号显示电路等。然后,设计电力电缆在线监测系统软件程序,包括下位机程序和上位机程序两个部分。最后,对设计的在线监测系统进行分模块调试和整机实验,测量实验波形,分析实验数据。实验结果表明,本系统接线简单方便,硬件成本低廉,监测效果良好,特别适用于地下直埋电力电缆和早期无复合光纤通信的海底电力电缆的信号传输等场合。本文研究对于电力电缆在线监测和城市小区配电自动化等具有一定的参考价值。
[Abstract]:With the development of urbanization in China, the proportion of underground power cables in transmission and distribution lines is increasing. Cable failure may bring great economic losses to enterprises and society, even casualties. Therefore, it is of theoretical and practical significance to monitor cable status and prevent cable faults. Because of its excellent electrical performance, cross-linked polyethylene power cable is welcomed by the majority of users. Its manufacturing technology is becoming more and more mature, its usage in the field of high voltage and ultra high voltage is increasing, and its proportion in urban transmission and distribution network is increasing year by year, showing the trend of replacing paper insulated cable. The power line carrier communication takes the power line as the communication medium, has the advantages of less investment, wide coverage, no additional wiring, easy to expand and transform, and is widely used in the power communication network. The traditional power line carrier communication takes the live power line as the channel, uses the power cable metal shield layer to carry on the carrier communication, is a new technology developed in recent years, becomes the domestic and foreign power and so on related organization research hot spot. It has been successfully applied in distribution automation of urban district. In this paper, Matlab software is used to simulate the power cable metal shielded layer carrier communication system. Through simulation, the waveform change and bit error rate curve of each node in the model are obtained. Taking the XLPE cable as the object and the metal shield layer of the cable as the channel, based on the power line carrier communication technology, the on-line monitoring system of power cable is constructed, and the hardware circuit is designed and related experiments are carried out. The main research contents are as follows: firstly, the structure characteristics and functions of each layer of XLPE cable are introduced, the transmission characteristics and noise environment of metal shielded layer channel are analyzed, and the common modulation and demodulation techniques in power line carrier communication are introduced. Secondly, six kinds of simulation models are designed by using Matlab software to simulate and analyze the carrier communication system in shield layer. Six simulation models are designed by using 2FSK and DSSS techniques, and the BER curve of the model is obtained. Thirdly, the hardware circuit of power cable on-line monitoring system is designed, including power supply circuit, signal acquisition circuit, signal processing circuit and signal display circuit. Then, the software program of power cable on-line monitoring system is designed, which includes two parts: lower computer program and upper computer program. Finally, the designed on-line monitoring system is debugged and tested, the experimental waveform is measured and the experimental data are analyzed. The experimental results show that the system has the advantages of simple and convenient connection, low hardware cost and good monitoring effect. It is especially suitable for the signal transmission of underground buried power cables and early submarine power cables without composite optical fiber communication. The research in this paper has certain reference value for power cable on-line monitoring and distribution automation in urban residential areas.
【学位授予单位】:福州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TM75

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 张文韬;;输电电路电力电缆常见故障分析[J];现代商贸工业;2011年03期

2 ;电力行业电力电缆标准化技术委员会2011年年会召开[J];高电压技术;2011年12期

3 严宇明;;电力电缆采购时点浅析[J];企业导报;2012年18期

4 陶吉华;;电力电缆的运行维护及管理探讨[J];科技创新与应用;2012年28期

5 唐永胜;;电力电缆的运行维护管理研究[J];科技风;2012年21期

6 葛志仁;;想方设法减少电缆短头品[J];电线电缆;1981年04期

7 T.沙利文;孙兆渭;;危险环境用的电缆[J];电线电缆;1982年01期

8 沈重良;埋地塑料电缆的防蚁简介[J];特殊电工;1983年04期

9 张方如;;电力电缆施工管理与技术探析[J];科技促进发展;2010年S1期

10 朱宝宗;关于1kV级五芯电力电缆开发的意见[J];电线电缆;2000年06期

相关会议论文 前10条

1 段尚琪;;浅谈电力电缆的防火措施[A];2011年云南电力技术论坛论文集(入选部分)[C];2011年

2 吴青芬;;无卤低烟阻燃填充型电缆料[A];中国电工技术学会电线电缆专委会2001年会论文集[C];2001年

3 杨铭泽;陈锦云;;电力电缆并联时个别电缆过热问题的分析及其控制[A];全国水电厂技术改造学习交流研讨会论文集[C];2005年

4 高毅;李建平;;电力电缆的牵引[A];广东省电机工程学会2003-2004年度优秀论文集[C];2005年

5 孙楷淇;赵任;申永刚;袁家进;曹杰;;浅谈电力电缆在城市配网应用中的难点和对策[A];2011年安徽省智能电网技术论坛论文集[C];2011年

6 吴修君;张志胜;李芬;;电机软起动方案中短时运行电力电缆的选择[A];湖北省电工技术学会、武汉电工技术学会2008年学术年会暨理事会换届大会论文集[C];2008年

7 徐雪霞;冯砚厅;柯浩;欧阳杰;;电容器电力电缆断开原因分析[A];中国计量协会冶金分会2012年会暨能源计量与节能降耗经验交流会论文集[C];2012年

8 孙毅;张滨;;电力电缆故障原因分析及防范[A];2014年全国科技工作会议论文集[C];2014年

9 宋灿锋;刘兆龙;;新型铝合金电缆的特点与工艺方法[A];智能“数控一代”机械产品创新应用高端论坛论文集[C];2013年

10 陈锦云;杨铭泽;;单芯电力电缆并联时载流量不平衡问题的分析及其控制[A];全国水电厂技术改造学习交流研讨会论文集[C];2005年

相关重要报纸文章 前10条

1 徐晔敏;扬州电缆业 两大基地群星灿烂[N];江苏经济报;2007年

2 ;南洋电缆首发上市[N];国家电网报;2008年

3 戴启文;科技创新“膨胀”无为电缆[N];巢湖日报;2009年

4 记者 刘彦章;范明到阳光电缆和久通电缆有限公司现场办公[N];周口日报;2010年

5 罗林林;厚街建展销平台整合电缆业[N];东莞日报;2011年

6 甄言;电缆企业莫要“谈购色变”[N];中国电力报;2014年

7 本报记者 栗清振;凭良心品质做良心电缆[N];中国电力报;2014年

8 记者 商棠;欣意电缆 正在引发一次材料革命[N];河北经济日报;2014年

9 徐学斌;远东电缆助长“世界第一高楼”[N];中国工业报;2006年

10 本报记者 徐晔敏;扬州电缆业:两大基地生辉[N];扬州日报;2007年

相关硕士学位论文 前10条

1 向轩;电力电缆检测扶术研究[D];西安建筑科技大学;2015年

2 云朵;电力电缆在建筑电气工程中的应用研究[D];长安大学;2015年

3 刘允;电力电缆在线故障定位系统的研究[D];青海大学;2015年

4 崔晋军;电力电缆故障定位方法研究及在线检测装置实现[D];华北电力大学;2015年

5 洪yN祺;电力电缆运行维护及故障探测[D];上海交通大学;2014年

6 李文泉;基于屏蔽层载波通信的电力电缆在线监测研究[D];福州大学;2014年

7 胡永;基于地理信息系统的电力电缆管理系统研究及应用[D];重庆大学;2007年

8 赵洋洋;基于光栅光纤传感的电力电缆在线监测系统研究[D];武汉理工大学;2011年

9 韩伟;电力电缆故障分析与测距研究[D];燕山大学;2006年

10 郭浩;电力电缆测偏测厚系统的研究与实现[D];湖南大学;2006年



本文编号:2246909

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/2246909.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户26c24***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com