基于PIC单片机的智能漏电断路器系统设计

发布时间：2017-05-01 17:11

  本文关键词：基于PIC单片机的智能漏电断路器系统设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文阐明了“智能电网”建设对漏电断路器提出的要求,确定了带有GPRS通讯功能的漏电断路器及其远程监控系统设计目标。论文首先介绍了智能漏电断路器系统的整体框架和结构,在接下来的章节里着重讲述了系统各个模块的软硬件原理及设计方法。论文最后对所设计的漏电断路器、GPRS模块、监控软件分别做了测试并分析了测试结果。智能漏电断路器系统分为三部分,分别为漏电断路器、GPRS无线模块、监控软件。漏电断路器负责线路信号的采样并为线路提供各种保护功能。在这部分介绍了使用分段法简化采样曲线的拟合过程,介绍了分级保护中的区域选择性联动功能,介绍了通过给漏电断路器添加自动档位跟踪功能,解决漏电保护灵敏度过高导致线路经常切断的问题。本文提出将GPRS技术应用于漏电断路器的设计中,使漏电断路器具备了远距离通信的能力。监控软件用于监控漏电断路器的运行状态,基于MFC框架开发,使用了串口控件以实现有线通信,又使用了网络编程和多线程编程技术,用于实现无线通信的功能。上位机还添加了数据库,用于存储漏电断路器的运行数据,利用断路器运行数据消除自动跟踪功能保护“死区”现象。本系统使用了多种通信技术,智能化水平较高,基于模块化的设计使得系统的可扩展性较强,网络通信功能使系统的维护和监控方便。系统满足了现阶段的要求,并能适应未来“智能电网”建设对漏电断路器提出的要求。
【关键词】：PIC 漏电断路器 GPRS 智能电网
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM561;TP368.1
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 论文研究目的和意义10-11
• 1.2 漏电断路器的发展现状及趋势11-12
• 1.2.1 国内外发展现状11
• 1.2.2 国内外发展趋势11-12
• 1.3 系统设计目标12-13
• 1.3.1 国标对断路器功能的规定12
• 1.3.2 本系统设计指标12-13
• 1.4 论文主要内容和安排13-14
• 第二章 系统方案设计14-18
• 2.1 系统需求分析14
• 2.1.1 系统设计原则14
• 2.2 系统硬件需求分析14-15
• 2.3 系统软件需求分析15-16
• 2.4 系统架构16-17
• 2.5 本章小结17-18
• 第三章 断路器控制器软硬件设计18-41
• 3.1 断路器结构介绍18-19
• 3.2 控制器硬件设计19-30
• 3.2.1 线路故障时对断路器的影响20-21
• 3.2.2 自生电电路21-22
• 3.2.3 变压器功率问题22-23
• 3.2.4 采样模块设计23-25
• 3.2.5 分级保护原理25
• 3.2.6 区域选择性联锁25-26
• 3.2.7 漏电保护测试26
• 3.2.8 数码管和液晶显示的比较26-29
• 3.2.9 通信接.设计29
• 3.2.10主控制器29-30
• 3.3 断路器程序设计30-39
• 3.3.1 程序整体流程30-31
• 3.3.2 最小二乘法的采样曲线拟合31-32
• 3.3.3 分段法32-33
• 3.3.4 漏电反时限保护33-35
• 3.3.5 自动跟踪35-36
• 3.3.6 电压保护功能设计36-37
• 3.3.7 电流分段保护37-38
• 3.3.8 区域选择性联锁程序设计38
• 3.3.9 《剩余电流动作保护器通信规约》数据获取38-39
• 3.4 本章小结39-41
• 第四章 无线通信模块软硬件设计41-46
• 4.1 无线通信模块硬件设计41-44
• 4.1.1 SIM900A无线模块介绍41
• 4.1.2 2A供电电源设计41-42
• 4.1.3 外围驱动电路42-43
• 4.1.4 2 种串.电平转换电路43
• 4.1.5 布板注意事项43-44
• 4.2 无线通信模块驱动程序设计44-45
• 4.2.1 AT命令44
• 4.2.2 无线链路的链接44-45
• 4.2.3 驱动程序45
• 4.3 本章小结45-46
• 第五章 断路器上位机软件设计46-57
• 5.1 上位机架构46
• 5.2 程序的前期处理46-47
• 5.2.1 程序实体唯一46-47
• 5.2.2 界面最大化47
• 5.3 C/S架构下设备连接过程47-48
• 5.4 上位机通讯模块设计48-53
• 5.4.1 串.控件接收数据48-50
• 5.4.2 串.控件发送数据50-51
• 5.4.3 串.多线程编程51
• 5.4.4 网络编程51-52
• 5.4.5 网络多线程编程52-53
• 5.5 数据库应用53-55
• 5.5.1 初始化OLE库53-54
• 5.5.2 配置数据源54
• 5.5.3 使用数据库54-55
• 5.6 自动跟踪“死区”消除55-56
• 5.7 本章小结56-57
• 第六章 测试与验证57-66
• 6.1 测试方法57
• 6.2 过欠压保护测试57-59
• 6.3 断相保护测试59
• 6.4 漏电保护测试59-61
• 6.5 电流保护测试61-62
• 6.6 结果分析62-63
• 6.7 GPRS模块测试63-65
• 6.8 监控软件展示65
• 6.9 本章小结65-66
• 第七章 总结与展望66-67
• 7.1 总结66
• 7.2 展望66-67
• 致谢67-68
• 参考文献68-71
• 附录71

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 陆俭国;;国内外低压电器可靠性概况及其发展前景[J];河北工业大学学报;2009年01期

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 郭慧明;框架式断路器耐压可靠性自动测试系统[D];河北工业大学;2011年

2 张海伦;低压智能断路器的关键技术研究[D];湖南大学;2011年

3 张晶;塑壳断路器电动操作机构可靠性试验技术研究及试验装置研制[D];河北工业大学;2012年

4 罗敏;基于ANSYS的漏电断路器热分析[D];河北工业大学;2014年

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本文编号：339316