本文關(guān)鍵詞：10kV真空斷路器智能控制器的研究

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【摘要】：真空斷路器是用于接通、分?jǐn)嚯娏�路負(fù)荷和各種短路故障的一種重要的開關(guān)器件[1],在電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。隨著科技的進(jìn)步和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量和穩(wěn)定性的要求越來越高,這就對輸配電線路的繼電保護(hù)性能提出了更加嚴(yán)格的要求。本文針對國內(nèi)外同類產(chǎn)品展開了研究,總結(jié)了其中的優(yōu)勢與不足,開發(fā)了一套基于ARM處理器結(jié)構(gòu),集測量、顯示、保護(hù)、通信于一體的斷路器智能控制器系統(tǒng)。根據(jù)斷路器控制器裝置的設(shè)計(jì)需求,文中依次從測量算法、保護(hù)算法、控制器硬件設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)移植及應(yīng)用程序編寫四個(gè)方面展開寫作的。在保護(hù)算法上,分析了不同的電網(wǎng)參數(shù)數(shù)學(xué)模型,使用具有抗直流衰減分量的全波傅氏算法計(jì)算電網(wǎng)參數(shù)。并對包括三段式電流保護(hù)、接地保護(hù)、電壓保護(hù)等算法進(jìn)行了分析。在硬件電路上,確定了以STM32F103ZET6為核心處理器的架構(gòu),從系統(tǒng)整體功能出發(fā),設(shè)計(jì)了MCU主控電路、電源電路、數(shù)據(jù)采集模塊、ADC端口鉗位電路、GPS定位模塊、網(wǎng)絡(luò)通信接口、人機(jī)交互模塊等硬件電路模塊,并詳細(xì)介紹了各硬件電路模塊的功能實(shí)現(xiàn)和設(shè)計(jì)方法。在嵌入式系統(tǒng)軟件上,移植了源碼公開、結(jié)構(gòu)簡單、可移植性好且可裁剪的μC/OS-II實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),針對硬件平臺完成操作系統(tǒng)和底層驅(qū)動程序的移植,搭建出軟件平臺,在此基礎(chǔ)上編寫應(yīng)用程序。除了主函數(shù)以外,本軟件系統(tǒng)還創(chuàng)建有A/D轉(zhuǎn)換任務(wù)、三段式電流保護(hù)算法任務(wù)、網(wǎng)絡(luò)通訊任務(wù)、傅立葉算法任務(wù)、GPS定位任務(wù)、鍵盤和顯示任務(wù)等六個(gè)常駐內(nèi)存任務(wù),按優(yōu)先級與資源占用情況依次調(diào)度運(yùn)行,并進(jìn)行功能調(diào)試。最后,通過實(shí)驗(yàn)室設(shè)備完成了樣機(jī)硬件制作、軟件調(diào)試,實(shí)現(xiàn)了對斷路器控制、以太網(wǎng)通信、斷路器定位等功能,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明裝置可以滿足設(shè)計(jì)所提出的需求,達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo)。
【學(xué)位授予單位】：上海工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM561.2

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本文編號：1138896