基于云计算的三段式电流保护实验装置设计

发布时间：2020-06-23 04:00

【摘要】：继电保护是电力系统安全稳定运行的保障,也是电气工程专业重要的专业课之一。微机保护作为继电保护近现代发展的新产物,不仅适应了现代电气工程实际应用,也为新时代的继电保护教学注入了新内容。本文以继电保护中经典的三段式电流保护为主要研究内容,结合云计算技术,设计了三段式电流保护实验装置。1.设计了一套基于物联网+云计算的新型实验装置框架:吸纳云计算的虚拟化技术,结合终端设备实时采集特点,设计了“本地+云端”的新型三段式电流保护实验装置框架;以网络为连接纽带,可以实现电气参数采集、解析、本地存储、本地监控、网络传输、云端接收、云端存储、云端监控与分析等功能,真正的达到“采集在本地、计算在云端”的效果。2.研发了以树莓派为控制核心的本地实验装置:使用树莓派作为控制中心,设计了无源滤波、电流采集、信号输出等电路;使用交流实验仪作为动态输入,实现电流的实时采集,当电流超过整定值时,三段式保护将单跳或联动,向断路器模拟装置发出跳闸信号,实现故障切除。3.构建了三段式电流保护的云端监控机制:通过云端服务器对每个实验装置进行在线整定、投入选择、远程实时数据监控,可以实现在装置动作的瞬间,云端监控系统可以迅速做出响应,并反馈给实验人员。云端数据中心还可实现故障重现、故障数据分析等一系列分析功能,为故障分析算法优化和故障预测提供了数据基础和实现的可能。经实验测试验证,本装置可将实时采集的电流、报警、跳合闸等数据存储在本地数据库、云端数据库,通过本地或云端服务实现装置的远程监控与分析。装置为电气工程专业学生的继电保护实验室增添了新的实验内容。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM773
【图文】：

树莓,实物

第 4 章三段式电流保护实验装置的硬件设计2 所示）。树莓派可以运行多个版本的 Linux 系统，然而随着 Windows的发布，树莓派即变成了一款可以运行 Windows 系统的物联网终端。ows 10 IoT 系统进行树莓派的开发，用户可以体验更加熟悉的操作系完成物联网设备的设计和开发。

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第 4 章三段式电流保护实验装置的硬件设计Bluetooth 4.1外设外部可编程引脚 40 个操作系统 Windows 10 IoT二阶无源低通滤波器设计电力系统发生故障时，故障初始状态的瞬时电压和瞬时电流会产频的高频分量，频率甚至可达2000Hz以上。根据奈奎斯特采样定率必须在 4000Hz 以上。因保护装置主要反应 50Hz 的工频信号通过一个 RC 二阶无源低通滤波电路（如图 4.3 所示），滤去高于，以降低采样频率。

【参考文献】