本文關(guān)鍵詞：架空輸電線路在線狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)研究與設計

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【摘要】：架空輸電線路是輸電系統(tǒng)的重要組成部分,保障其正常運行是整個電網(wǎng)穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)。架空輸電線路地域分布廣泛,穿過高山越過大河,面臨著各種地理和氣象環(huán)境。當遇到雷電、暴雨、落物、冰雪、颶風等自然及外部環(huán)境因素變化時,架空輸電線路會導致線路發(fā)生短路、斷線故障,甚至導致倒塔事故,危及電力系統(tǒng)運行安全。當架空輸電線路發(fā)生故障時,應快速找到故障地點和故障原因,進而排除故障以快速恢復對用戶的供電。因此研究架空輸電線路的在線狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)對于及時發(fā)現(xiàn)線路異常運行情況,提高電力系統(tǒng)安全性和可靠性具有十分重要的意義。本文設計了一種基于無線通信系統(tǒng)的架空輸電線路在線狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以實時監(jiān)測架空線路工作情況及線路所處環(huán)境的微氣象信息,檢測信號通過無線通信系統(tǒng)傳輸。主要進行了以下工作:(1)提出了一種架空輸電線路狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu),分析了架空輸電線路的一些典型故障的特征,運用MATLAB進行故障仿真分析,給出了線路故障檢測方法。(2)進行了架空輸電線路在線狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)設計,給出了總體設計方案。設計了基于STM32微處理器的線路狀態(tài)檢測子系統(tǒng),設計了電壓、電流以及斷路信號采集電路和自感應取電電路。監(jiān)測子系統(tǒng)采用Zigbee和GPRS與上位機進行通信。(3)進行了架空線路狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的軟件設計,給出了系統(tǒng)軟件的主要功能,設計了系統(tǒng)初始化、數(shù)據(jù)采集處理、通信和故障處理等程序。(4)搭建了系統(tǒng)實驗平臺,通過實驗驗證了本文設計的架空線路狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的有效性。
【關(guān)鍵詞】：架空輸電線路 狀態(tài)監(jiān)測 無線通信
【學位授予單位】：天津職業(yè)技術(shù)師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM75
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 引言8-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 架空輸電線路故障檢測技術(shù)研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 架空輸電線路故障定位應用現(xiàn)狀12-14
• 1.3 課題的研究目的與意義14
• 1.4 本文的主要內(nèi)容和工作14
• 1.5 論文章節(jié)安排14-16
• 第2章 架空線路故障監(jiān)測原理與分析16-28
• 2.1 輸電線路典型故障原理和特征16-26
• 2.1.1 斷路信號特征分析16-17
• 2.1.2 短路信號特征分析17
• 2.1.3 單相接地故障特征分析17-22
• 2.1.4 基于MATLAB的架空輸電線路故障模型建立與仿真22-25
• 2.1.5 架空輸電線路故障檢測方法25-26
• 2.2 架空線路狀態(tài)的監(jiān)測26-27
• 2.2.1 導線溫度監(jiān)測26-27
• 2.2.2 微氣象監(jiān)測27
• 2.3 本章小結(jié)27-28
• 第3章 架空線路狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)硬件設計28-43
• 3.1 架空線路狀態(tài)監(jiān)測硬件整體結(jié)構(gòu)28-29
• 3.2 微控制器模塊設計29-31
• 3.2.1 微控制器芯片的介紹29-31
• 3.2.2 微控制器外圍電路設計31
• 3.3 前端采集單元31-35
• 3.3.1 取樣CT31-32
• 3.3.2 高速數(shù)據(jù)采集裝置32-33
• 3.3.3 電流信號采集33-34
• 3.3.4 電壓信號采集34-35
• 3.3.5 斷路信號采集35
• 3.4 電源模塊設計35-38
• 3.4.1 自取電電源的設計原理36
• 3.4.2 感應線圈自取能設計36-38
• 3.4.3 取電電路設計38
• 3.5 架空線環(huán)境狀態(tài)信號采集模塊設計38-40
• 3.5.1 架空線路溫濕度信號模塊設計38-39
• 3.5.2 架空線環(huán)境微氣象信號模塊設計39-40
• 3.6 數(shù)據(jù)通信模塊40-42
• 3.7 本章小結(jié)42-43
• 第四章 架空輸電線路狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)軟件設計43-49
• 4.1 系統(tǒng)整體軟件設計43-44
• 4.2 初始化程序設計44
• 4.3 子機信號采集部分軟件設計44-47
• 4.3.1 電信號采集44-45
• 4.3.2 微氣象信號采集45-46
• 4.3.3 無線通訊信號采集46-47
• 4.4 故障處理程序47-48
• 4.5 本章小結(jié)48-49
• 第五章 實驗與結(jié)果分析49-53
• 5.1 主機界面的搭建與設計49
• 5.2 電流突變檢測實驗49-50
• 5.3 電壓突變檢測實驗50-51
• 5.4 主機故障監(jiān)測報警畫面51-52
• 5.5 本章小結(jié)52-53
• 第六章 結(jié)論與展望53-55
• 6.1 總結(jié)53
• 6.2 展望53-55
• 參考文獻55-59
• 致謝59-60
• 碩士在讀期間所發(fā)表的學術(shù)論文情況60

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