智能電網(wǎng)的穩(wěn)定運行離不開電氣設備的狀態(tài)檢修,而對電氣設備進行在線監(jiān)測是進行狀態(tài)檢修的基礎(chǔ),通過傳感器網(wǎng)絡對電氣設備進行在線監(jiān)測存在高壓側(cè)傳感器取電難的問題。為滿足絕緣要求,已有的方法之一是采用無線電能傳輸?shù)姆绞綖閭鞲衅骶W(wǎng)絡供電,傳感器監(jiān)測到的設備狀態(tài)信息通過無線通信模塊（ZigBee等）進行數(shù)據(jù)傳輸。這種方法雖然解決了傳感器的供電和數(shù)據(jù)傳輸問題,但是無線通信模塊發(fā)射的高頻信號會潛在影響中壓電氣設備的保護控制部分,且由于無線通信模塊是監(jiān)測端的主要損耗而增大無線電能傳輸?shù)墓β�。本文提出將無線電能傳輸復用技術(shù)應用于在線監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)無線電能與信號同步反向傳輸,為無線傳感器數(shù)據(jù)傳輸提供了新的方式,對中壓電氣設備在線監(jiān)測系統(tǒng)具有重要的應用價值。首先,提出了采用基于負載調(diào)制技術(shù)的無線電能傳輸復用技術(shù),將高壓側(cè)的電氣設備狀態(tài)數(shù)據(jù)傳輸至低壓側(cè),之后通過電力線載波通信技術(shù)將低壓側(cè)接收的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的系統(tǒng)方案。接著,對磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)進行建模與分析,針對系統(tǒng)的最大輸出功率與傳輸效率往往不可兼得,提出了將最大功效積作為優(yōu)化系統(tǒng)傳輸線圈的目標函數(shù)。另外,還建立了E類高頻功率放大器與磁耦合結(jié)構(gòu)... 

【文章來源】：福州大學福建省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－４?ＭＩＴ實驗裝置示意圖??

１－４為Ｍ１Ｔ實驗裝置示意圖??ＩＨＨＨＩ??圖１－４?ＭＩＴ實驗裝置示意圖??１．３無線電能傳輸復用技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀??１．３．１國外研究現(xiàn)狀??自上個世紀９０年代以來，國外的一些研宄機構(gòu)就開始了關(guān)于無線電能與信??號傳輸技術(shù)，１９９３年，德國學者Ａ．Ｅｓｓｅｒ．Ａ．Ｎａｇｅ丨等人針對電磁感應式無線電能??傳輸在工程上需要進行信號傳輸?shù)葐栴}進行了研宄［１３】，文獻［１３］中，介紹了一種??應用在工程上的無線電能傳輸復用技術(shù)，在一個可旋轉(zhuǎn)的磁芯中，除了原來的能??量傳輸通道以外，再加入三個獨立的信號傳輸通道進行信號的雙向傳輸。??１９９４年，日本學者ｊｕｎｊｉ?Ｈｉｒａｉ與Ｔａｅ－Ｗｏｏｎｇ?Ｋｉｍ等開展了無線電能與信號??同步傳輸?shù)难绣常ǎ祝校桑裕�，在文獻［１４］中，為了減少電能與信號傳輸中的串擾影??響

２．１系統(tǒng)結(jié)構(gòu)??在線監(jiān)測系統(tǒng)主要包括：監(jiān)測數(shù)據(jù)采集端、電力線載波模塊、監(jiān)控中心組成，??其系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖２－１所示。??電力線載波通信?????Ａ?????Ｂ?????Ｃ???????Ｎ??￣Ｌ?Ｎｌ?￣Ｌ?Ｎ｜?￣Ｌ?Ｎｌ?＾??載波模塊?載波模塊?載波模塊?ｆ丄１１??Ｓ＝Ｖ?ＶＶ??Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ???ｈ?器?１?１??低壓側(cè)?低壓側(cè)?低壓側(cè)?ｐ＊?ｒ￣＊??ｆ?電能?ｊ?電能?個?電能?￣Ｌ?Ｎ??｜信號ｉ丨信號ｉ￣?ｊ?￣?載波模塊??？髙壓側(cè)１＂?丨高壓側(cè)＾?｜高壓側(cè)▼?叭削吣??監(jiān)測數(shù)據(jù)?監(jiān)測數(shù)據(jù)?監(jiān)測數(shù)據(jù)??采集終端?采集終端?采集終端??１＃?２＃?３＃??圖２－１基于無線電能傳輸復用技術(shù)的在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)??監(jiān)控中心：裝有上位機軟件，主要將來自中壓電氣設備的狀態(tài)信息進行記錄、??顯示以及查詢等功能。??電力線載波模塊：將數(shù)據(jù)采集終端采集到的中壓電氣設備狀態(tài)信息通過電力??線傳輸?shù)奖O(jiān)控中心??數(shù)據(jù)采集終端由低壓側(cè)和高壓側(cè)的功能模塊組成，數(shù)據(jù)采集終端主要需要實??現(xiàn)兩個功能：第一是為處于高壓側(cè)傳感器模塊、ＣＰＵ模塊、調(diào)制模塊穩(wěn)定供電；??第二是將高壓側(cè)傳感器采集到的電氣設備運行信息經(jīng)無線電能傳輸通道傳輸至??低壓側(cè)。??２．２供電技術(shù)的選擇??中壓電氣設備處于高電壓、大電流、強磁場的運行環(huán)境中，電氣設備受到工??作環(huán)境的影響，導致多方面的電氣故障，給電力企業(yè)帶來嚴重的經(jīng)濟損失，開關(guān)??柜中的動、靜觸頭發(fā)熱是引起中壓電氣設備故障的因素之一

【參考文獻】：
期刊論文
[1]變負載ICPT系統(tǒng)電能與信號反向同步傳輸方法[J]. 夏晨陽,李玉華,雷軻,柳玉玲,陳國平.  中國電機工程學報. 2017(06)
[2]一種提高PCB線圈的近距離傳輸效率的方法[J]. 丘小輝,盧文成,毛行奎.  電氣技術(shù). 2015(11)
[3]基于ZigBee技術(shù)的變電站無線測溫在線監(jiān)測系統(tǒng)研究及應用[J]. 趙月靈,代瑩,程秋秋,張慶偉,張春雷.  電氣時代. 2015(09)
[4]無線電能傳輸技術(shù)的研究現(xiàn)狀與應用[J]. 范興明,莫小勇,張鑫.  中國電機工程學報. 2015(10)
[5]磁諧振無線電能傳輸系統(tǒng)的阻抗匹配特性分析[J]. 盧文成,丘小輝,毛行奎.  電器與能效管理技術(shù). 2015(06)
[6]金屬障礙物對磁耦合諧振無線電能傳輸系統(tǒng)的影響[J]. 陳琛,黃學良,孫文慧,譚林林,強浩.  電工技術(shù)學報. 2014(09)
[7]電氣接點溫度在線監(jiān)測解決方案[J]. 楊偉.  電氣技術(shù). 2014(01)
[8]電網(wǎng)高壓在線監(jiān)測系統(tǒng)供能電源的設計[J]. 王書瑤.  電源技術(shù). 2012(08)
[9]磁共振模式無線電能傳輸系統(tǒng)建模與分析[J]. 翟淵,孫躍,戴欣,蘇玉剛,王智慧.  中國電機工程學報. 2012(12)
[10]高壓測量系統(tǒng)感應取能電源設計[J]. 秦歡.  現(xiàn)代電力. 2009(05)

博士論文
[1]基于ICPT的無線電能傳輸網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 楊芳勛.重慶大學 2012

碩士論文
[1]磁耦合諧振式無線電能傳輸E類功率放大器的設計與實現(xiàn)[D]. 譚暢.南京理工大學 2017
[2]基于雙諧振耦合的能量與信號傳輸技術(shù)研究[D]. 郝瀟瀟.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[3]一種基于電磁耦合的無線能量/信號頻分復合傳輸方法研究[D]. 趙崇文.浙江大學 2014
[4]磁耦合諧振式無線電能傳輸?shù)难芯縖D]. 董苗苗.華北電力大學 2014
[5]基于ZigBee的高壓開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)研究[D]. 丁道振.集美大學 2013
[6]ICPT系統(tǒng)中信號雙向傳輸機理研究[D]. 劉洋.重慶大學 2013
[7]基于ZigBee技術(shù)的高壓開關(guān)柜溫度測量研究[D]. 王奎英.南京理工大學 2011
[8]感應耦合式電能與信號混合傳輸系統(tǒng)研究[D]. 王琛琛.重慶大學 2010
[9]感應耦合電能傳輸系統(tǒng)中信號傳輸技術(shù)研究[D]. 周錦鋒.重慶大學 2009
[10]電力線載波技術(shù)在設施監(jiān)測系統(tǒng)中的應用[D]. 詹圣紅.上海交通大學 2007



本文編號：3372596