本文關(guān)鍵詞：基于大電阻與DSP技術(shù)的配網(wǎng)選線裝置研制

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【摘要】：小電流接地系統(tǒng)又稱中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng),因供電可靠、運(yùn)行穩(wěn)定等諸多優(yōu)點(diǎn)在眾多國(guó)家、地區(qū)的配電網(wǎng)中得到運(yùn)用。實(shí)際運(yùn)行中總結(jié)發(fā)現(xiàn),這一系統(tǒng)發(fā)生最多的就是單相接地故障,所占比例高達(dá)80%以上,針對(duì)這一問(wèn)題,各種專門(mén)用來(lái)解決單相接地故障定位和選線的裝置產(chǎn)品在80年代就陸續(xù)開(kāi)始進(jìn)入市場(chǎng)并得到推廣運(yùn)用。目前市場(chǎng)上最常見(jiàn)的是以工業(yè)控制機(jī)為核心技術(shù)的此類裝置,有些同時(shí)配置串聯(lián)的小電阻以進(jìn)行故障選線操作,這類產(chǎn)品的選線靈敏度和準(zhǔn)確度普遍偏低,而且工控機(jī)長(zhǎng)時(shí)間不停機(jī)運(yùn)行會(huì)出現(xiàn)黑屏、藍(lán)屏等故障,同時(shí)對(duì)線路運(yùn)行中和故障狀態(tài)時(shí)的各種過(guò)電壓危害起不到應(yīng)有的防護(hù)作用,用戶滿意度不高,也給配電網(wǎng)的可靠運(yùn)行帶來(lái)困擾。本文基于運(yùn)用性能更優(yōu)的DSP技術(shù)結(jié)合一個(gè)可調(diào)節(jié)阻值的大電阻來(lái)構(gòu)建一套過(guò)電壓抑制和故障選線裝置。DSP芯片采用ADI的Blackfin處理器作為主MCU,用來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集傳輸、分析處理、開(kāi)入開(kāi)出控制、遠(yuǎn)動(dòng)通信等多種功能于一體的智能化、集成化裝置；另在系統(tǒng)中加入一個(gè)可以在1200歐姆和150歐姆之間隨機(jī)切換的大電阻,替代目前普遍使用的阻值為30Ω左右或是不使用電阻器的運(yùn)行模式,最后通過(guò)模擬實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)平臺(tái)對(duì)新裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試和性能驗(yàn)證。用DSP代替目前廣泛運(yùn)用的工控機(jī),在同等硬件配置下,主頻從1.4GHz提升到2.1GHz,運(yùn)行速度提升明顯。結(jié)合了智能觸摸屏的DSP系統(tǒng)比傳統(tǒng)的工控機(jī)有更美觀和人性化的人機(jī)界面,在功耗、性價(jià)比、抗沖擊性以及穩(wěn)定性上都取得了長(zhǎng)足進(jìn)步,死機(jī)、藍(lán)屏、檔機(jī)等現(xiàn)象也得到解決。而大電阻的加入既可以在運(yùn)行中抑制多種系統(tǒng)過(guò)電壓又能在發(fā)生故障后提供變換明顯的選線數(shù)據(jù),投切間8倍的參數(shù)變化量結(jié)合DSP的快速數(shù)據(jù)處理特點(diǎn),將故障選線準(zhǔn)確率從60%左右提升到100%。與市場(chǎng)上現(xiàn)有產(chǎn)品相比,新裝置故障選線準(zhǔn)確率高,具有過(guò)電壓抑制功能,操作方便,擁有良好的經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】：配電網(wǎng) 過(guò)電壓抑制 自動(dòng)選線 小電流技術(shù) 大電阻 DSP
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM862
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義10-11
• 1.2 單相接地故障及其危害11-12
• 1.3 國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)情況12
• 1.4 選線方式綜述12-16
• 1.4.1 根據(jù)故障電流進(jìn)行選線13-15
• 1.4.2 非故障電流選線法15-16
• 1.5 現(xiàn)有產(chǎn)品存在的問(wèn)題16-17
• 1.6 論文工作內(nèi)容17-18
• 1.7 本章小結(jié)18-19
• 第2章 裝置架構(gòu)原理綜述19-31
• 2.1 成套裝置一次部分架構(gòu)19-23
• 2.1.1 控制器部分19-20
• 2.1.2 系統(tǒng)硬件架構(gòu)20-21
• 2.1.3 電阻器21-22
• 2.1.4 消弧線圈22-23
• 2.2 系統(tǒng)工作原理23-27
• 2.2.1 運(yùn)行工作狀態(tài)23-24
• 2.2.1.1 電網(wǎng)正常運(yùn)行23
• 2.2.1.2 瞬時(shí)性接地故障或擾動(dòng)23-24
• 2.2.1.3 永久性接地故障24
• 2.2.2 系統(tǒng)對(duì)地電容電流測(cè)量原理24-26
• 2.2.3 實(shí)時(shí)電容電流跟蹤原理26-27
• 2.3 新裝置所具有優(yōu)點(diǎn)27
• 2.3.1 過(guò)電壓抑制27
• 2.3.2 兼容性27
• 2.3.3 集成化27
• 2.4 本文所用選線方法27-30
• 2.4.1 零序有功分量選線原理27-28
• 2.4.2 單相接地故障判定原理28-29
• 2.4.3 零序電流有功增量最大法選線的優(yōu)點(diǎn)29-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第3章 裝置研制方案31-51
• 3.1 硬件設(shè)計(jì)方案31-40
• 3.1.1 大電阻的加入31-32
• 3.1.2 電源電路部分32-33
• 3.1.3 32路模擬量輸入測(cè)量原理33-34
• 3.1.4 32路開(kāi)入、32路開(kāi)出34-36
• 3.1.5 通訊及其它輔助功能36-39
• 3.1.5.1 通訊模式36-37
• 3.1.5.2 TFT LCD屏接口原理圖37
• 3.1.5.3 輸入輸出指示元件37-38
• 3.1.5.4 TV_TA38-39
• 3.1.6 控制器的改進(jìn)方案及優(yōu)點(diǎn)39-40
• 3.2 軟件設(shè)計(jì)方案40-45
• 3.2.1 顯示界面40-42
• 3.2.2 消弧線圈狀詠監(jiān)測(cè)42-43
• 3.2.3 密保、線路狀態(tài)設(shè)置43-45
• 3.3 工藝改進(jìn)方案45-50
• 3.3.1 后面板45-47
• 3.3.2 前面板47-48
• 3.3.3 機(jī)箱底板48
• 3.3.4 電路板規(guī)劃48-50
• 3.3.4.1 核心板規(guī)劃48-49
• 3.3.4.2 信號(hào)板規(guī)劃及布局49-50
• 3.3.4.3 開(kāi)出板規(guī)劃及布局50
• 3.4 本章小結(jié)50-51
• 第4章 系統(tǒng)試驗(yàn)驗(yàn)證51-64
• 4.1 電阻器試驗(yàn)52-55
• 4.1.1 試驗(yàn)儀器組成53
• 4.1.2 試驗(yàn)電路圖53
• 4.1.3 試驗(yàn)步驟53-54
• 4.1.4 試驗(yàn)結(jié)果54-55
• 4.2 裝置驗(yàn)證試驗(yàn)55-59
• 4.2.1 接地方式55-56
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟56-58
• 4.2.3 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)比58-59
• 4.3 產(chǎn)品研制工作內(nèi)容59-62
• 4.3.1 裝置性能對(duì)比59
• 4.3.2 硬件方面升級(jí)內(nèi)容59-61
• 4.3.3 軟件方面升級(jí)內(nèi)容61-62
• 4.4 新產(chǎn)品研制過(guò)程中遇到的困難和收獲62
• 4.5 本章小結(jié)62-64
• 第5章 結(jié)論與展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果68-69
• 致謝69-70
• 作者簡(jiǎn)介70

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