電力系統(tǒng)中,線路電壓的準確測量對電能計算、過電壓在線監(jiān)測、繼電保護等方面均具有重要意義。目前,基于場式傳感器非接觸式測量輸電線電壓的方法得到了廣泛的研究。其中,利用電場逆問題計算求解電壓的方法存在求解困難,難以標定的問題,而采用高斯算法的電場數(shù)值積分存在積分節(jié)點位置不合理的問題,而且精度有待提高。針對于此,提出了基于D-dot電場傳感器的空間電場積分求取輸電線路電壓的方法。設(shè)計了差分式D-dot電場傳感器和基于電場積分法的電壓測量系統(tǒng),并基于切比雪夫積分算法,通過仿真與試驗證明了所提出的電場積分法的可行性,為電力系統(tǒng)電壓的非接觸式測量提供了一種新的測量方法和系統(tǒng)。論文的主要工作包括以下幾個方面:(1)積分路徑選擇和積分區(qū)間分段優(yōu)化。根據(jù)輸電線路空間電場的保守性,從理論上證明了電場積分法測量線路電壓的可行性,并確立了以輸電導(dǎo)線垂直地面的鉛垂線作為積分路徑;對切比雪夫算法積分公式進行了推導(dǎo),提出對積分路徑進行分段線性化處理,并得到了分段區(qū)間各自的積分節(jié)點位置和積分權(quán)重。由于節(jié)點位置與積分權(quán)重均只與輸電線路至地面垂直距離d相關(guān),因此將不同電壓線路對地距離帶入文中相關(guān)公式和表格中,可快速得到該...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 傳統(tǒng)接觸式電壓互感器
        1.2.2 電場測量方法綜述
        1.2.3 基于電場逆問題法求解電壓方法
        1.2.4 基于電場積分數(shù)值積分求解電壓方法
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
2 電場積分法輸電線路電壓測量原理
    2.1 引言
    2.2 輸電線路電場的保守性
    2.3 電場積分路徑選擇
    2.4 切比雪夫算法的電場積分
    2.5 切比雪夫算法改進
        2.5.1 積分區(qū)間分段優(yōu)化
        2.5.2 切比雪夫算法分區(qū)間改進
        2.5.3 電場積分法實施方案
    2.6 本章小結(jié)
3 輸電線路電場仿真與電場積分計算
    3.1 引言
    3.2 輸電線路三維仿真模型
        3.2.1 輸電線路電場分布
        3.2.2 合成場強
    3.3 積分方案分析與計算
        3.3.1 積分節(jié)點配置方案一
        3.3.2 積分節(jié)點配置方案二
        3.3.3 積分節(jié)點配置方案三
    3.4 三相電壓還原
    3.5 本章小結(jié)
4 電場積分法輸電線路電壓測量系統(tǒng)
    4.1 引言
    4.2 系統(tǒng)總體設(shè)計
    4.3 D-dot電場傳感器設(shè)計
        4.3.1 D-dot傳感器測量電場原理
        4.3.2 傳感器制作
        4.3.3 傳感器阻抗參數(shù)測量
    4.4 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計
        4.3.1 差分放大電路
        4.3.2 濾波與電平抬升電路
        4.3.3 數(shù)據(jù)無線傳輸
        4.3.4 硬件電路的程序設(shè)計
    4.5 LabVIEW主機設(shè)計
        4.5.1 軟件總體程序設(shè)計
        4.5.2 讀取數(shù)據(jù)程序設(shè)計
        4.5.3 數(shù)據(jù)處理模塊設(shè)計
        4.5.4 積分算法程序設(shè)計
        4.5.5 波形分析
        4.5.6 監(jiān)測界面設(shè)計
    4.6 本章小結(jié)
5 輸電線路電壓測量試驗
    5.1 引言
    5.2 試驗平臺
    5.3 傳感器性能測試
    5.4 線路電壓測量試驗
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
附錄
    A.作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
    B.作者在攻讀碩士學(xué)位期間申請專利
    C.作者在攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目



本文編號：3830237