10kV集成化高压断路器的智能监控系统设计

发布时间：2017-08-29 12:46

  本文关键词：10kV集成化高压断路器的智能监控系统设计

  更多相关文章： 智能开关 电子式互感器 控制单元 保护算法 以太网

【摘要】：传统智能开关外部设备繁多,连线复杂,并且占用空间大,这样设计起来很难看成一个产品,本文就是基于此思想,提出新型智能断路器,根据集成化思想对其内部结构进行设计。本文介绍了传统智能断路器的工作原理,分析不足,利用集成化思想,设计了集成化智能断路器整体结构,并就其保护算法进行了研究,通过MATLAB仿真的方式,确定了新型智能断路器的保护算法。根据集成化断路器内部模块化结构,按功能划分为:电子式互感器、控制单元、高压侧供电电源,局域网通讯,然后根据硬件设计要求,结合实际情况,选取满足要求的电路元件,设计了硬件电路图,最后制出各模块实验样机。软件设计方面,本文结合集成化智能断路器硬件系统,对各个功能模块的软件系统进行设计:首先根据通讯要求,在逻辑控制器内部进行编程,并通过Modelsim软件对曼彻斯特编码、解码进行了仿真,其次依据新的保护算法,利用CCS3.3软件对控制单元进行软件编写,最后对传统的TCP/IP协议加以改写,通过对各层接口的函数调用来实现以太网通信功能。搭建实验平台,通过对软硬件系统的不断调试成功完成了各功能模块的测试,并给出各模块的测试实验结果,结果表明集成化高压智能断路器各功能模块工作稳定,性能良好,符合设计标准。
【关键词】：智能开关 电子式互感器 控制单元 保护算法 以太网
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM561;TP277
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-14
• 1.1 课题研究的背景及意义10-11
• 1.2 智能断路器的简介11-12
• 1.3 智能断路器的发展12-13
• 1.4 论文研究的主要内容13-14
• 第2章 集成化智能断路器工作原理及保护算法研究14-29
• 2.1 传统智能断路器工作原理14-15
• 2.1.1 微处理器工作原理14-15
• 2.1.2 信号采集工作原理15
• 2.2 集成化智能断路器工作原理15-17
• 2.3 集成化智能断路器保护算法的设计17-23
• 2.3.1 两点乘积算法17-18
• 2.3.2 全波傅氏算法18
• 2.3.3 新保护算法18-23
• 2.4 对保护算法仿真23-26
• 2.4.1 两点乘积算法仿真24-25
• 2.4.2 全波傅氏算法仿真25
• 2.4.3 六段新算法仿真25-26
• 2.4.4 十二段新算法仿真26
• 2.5 保护算法的选择26-28
• 2.6 本章小结28-29
• 第3章 集成化智能断路器总体硬件设计29-49
• 3.1 集成化智能断路器硬件方案及要求29-30
• 3.2 采样线圈的设计30-35
• 3.3 采集板硬件电路的设计35-38
• 3.3.1 采集板调理电路设计35-36
• 3.3.2 采集板A/D电路设计36-37
• 3.3.3 采集板控制电路设计37-38
• 3.4 控制单元硬件电路设计38-42
• 3.4.1 FPGA模块电路设计38-39
• 3.4.2 DSP模块电路设计39-41
• 3.4.3 以太网模块设计41-42
• 3.5 高压侧采样电路电源设计42-47
• 3.5.1 发射端电路设计43-44
• 3.5.2 发射端开关管选择44-45
• 3.5.3 发射端驱动电路设计45-46
• 3.5.4 接收端电路设计46
• 3.5.5 谐振体参数设计46-47
• 3.6 本章小结47-49
• 第4章 集成化智能断路器软件设计49-57
• 4.1 集成化智能断路器软件设计方案49
• 4.2 采样值软件设计49-52
• 4.2.1 曼彻斯特编码50-51
• 4.2.2 曼彻斯特解码51-52
• 4.3 主控单元算法软件设计52-54
• 4.4 以太网软件设计54-56
• 4.4.1 TCP协议54-56
• 4.5 本章小结56-57
• 第5章 智能断路器各模块测试实验57-66
• 5.1 采集板与控制单元的数据通讯测试57-58
• 5.2 保护算法实验平台测试58-60
• 5.3 高压侧无线供电电源平台测试60-62
• 5.4 以太网数据收发测试62-65
• 5.5 本章小结65-66
• 结论66-67
• 参考文献67-70
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文70-71
• 致谢71

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 赵跃华,任敏;智能断路器的可通信设计[J];电子工程师;2003年12期

2 王海婴;杨小泉;张杰;赵玮;;西门子3WL智能断路器特性及其应用[J];兰州工业高等专科学校学报;2006年03期

3 罗超;李凡;韩晨曦;李子;;智能断路器的特点及其应用[J];电气时代;2010年01期

4 潘勇良;;智能断路器工作原理及技术特点[J];电器工业;2011年01期

5 张阿南;一种智能断路器[J];煤炭技术;1996年04期

6 戴崇,汪永华;现场总线技术及其在智能断路器中的应用[J];安徽水利水电职业技术学院学报;2002年02期

7 李云飞,姜晓峰,陈小平;智能断路器在线测试系统[J];计算机工程;2003年21期

8 田仲,岳继光,曹聪;三相智能断路器测控单元的设计与实现[J];电工技术杂志;2003年11期

9 姚志刚;智能断路器的误动分析与措施[J];电气开关;2003年05期

10 黄友民;低压智能断路器应用中非正常跳闸及解决措施[J];建筑电气;2005年03期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 沈昊;张平安;李振伯;徐良;;航天用智能断路器[A];第二届中国航空学会青年科技论坛文集[C];2006年

2 王舒文;黄春枝;;基于DSP的可同步合闸智能断路器[A];建筑电气设计与研究——湖北省/武汉市建筑电气专业委员会二○○九年年会论文集[C];2009年

中国重要报纸全文数据库 前5条

1 天正;新型智能断路器将有“四遥”功能[N];中国电力报;2012年

2 孟繁祥;平高研制成功新型智能断路器[N];平顶山日报;2012年

3 惠杉宏;大连北方真空开关推出三款智能断路器[N];中国工业报;2013年

4 钱从波;华北电力大学实践基地落户东莞中天电气[N];中国高新技术产业导报;2007年

5 MEB记者 崔宏薇;沈江:五大电网新技术值得关注[N];机电商报;2013年

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 张忠;智能断路器中EFT/B传导干扰抑制技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2016年

2 王计波;面向智能断路器的多协议通信技术研究[D];河北工业大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 任瑾;低压电网智能断路器研究与实现[D];贵州大学;2015年

2 陶晨;智能断路器机械特性在线监测及故障诊断[D];西安工程大学;2015年

3 赵海涛;10kV集成化高压断路器的智能监控系统设计[D];哈尔滨理工大学;2015年

4 孙龙涛;基于单片机的低压智能断路器控制单元的研究与设计[D];太原理工大学;2011年

5 郭晓兰;具有远程通讯功能的低压智能断路器监控系统研究[D];湖南大学;2007年

6 李二强;智能断路器EtherNet/IP通信模块设计与实现[D];湖南大学;2011年

7 仇维斌;基于现场总线的智能断路器控制器的研究[D];江苏大学;2002年

8 李响;智能断路器理论方法与关键技术的研究[D];武汉理工大学;2008年

9 陈起磊;永磁智能断路器分析及控制器的设计[D];上海交通大学;2011年

10 王优;可通信低压智能断路器控制单元的研究与设计[D];河北工业大学;2012年

，

本文编号：753388