本文關(guān)鍵詞：智能化配電系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)單元研究

  更多相關(guān)文章： 智能化配電系統(tǒng) 微機(jī)保護(hù) STM32 保護(hù)算法 通信

【摘要】：近年來(lái),隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和工業(yè)技術(shù)的高速發(fā)展,各行業(yè)對(duì)電力系統(tǒng)提出更高的要求,所以,電力系統(tǒng)高效穩(wěn)定運(yùn)行,已經(jīng)成為各行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。配電系統(tǒng)作為電力系統(tǒng)中與用戶聯(lián)系最直接的環(huán)節(jié),其智能化的發(fā)展更為迫切,與此同時(shí)電力系統(tǒng)中裝置的發(fā)展也要趨于網(wǎng)絡(luò)化、智能化。而其中微機(jī)保護(hù)裝置更是保證整個(gè)智能化配電系統(tǒng)供電穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的重要組成部分。本文通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外智能化配電系統(tǒng)及其微機(jī)保護(hù)裝置的現(xiàn)狀,根據(jù)微機(jī)保護(hù)裝置的需求分析,完成微機(jī)保護(hù)整體方案設(shè)計(jì)。選用基于Cortex-M3內(nèi)核的高性能、低功耗微處理器STM32F103RBT6為核心控制芯片,并通過(guò)對(duì)保護(hù)算法的研究,保證在配電系統(tǒng)出現(xiàn)故障或運(yùn)行狀態(tài)不正常時(shí),微機(jī)保護(hù)單元能夠更加快速、準(zhǔn)確地動(dòng)作于繼電器跳閘或者發(fā)出信號(hào);上位機(jī)可以通過(guò)MODBUS協(xié)議與微機(jī)保護(hù)單元通信,完成遠(yuǎn)程控制功能。研究主要涉及的內(nèi)容:微機(jī)保護(hù)裝置硬件電路設(shè)計(jì),保護(hù)算法研究,軟件程序設(shè)計(jì)及系統(tǒng)性能驗(yàn)證測(cè)試。以主控芯片為核心,對(duì)整個(gè)裝置的硬件和軟件系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)及各功能模塊的設(shè)計(jì);通過(guò)對(duì)小波算法及改進(jìn)快速傅里葉算法(Fast Fourier Transformation,FFT)研究,提高數(shù)據(jù)處理速度。對(duì)樣機(jī)進(jìn)行上電運(yùn)行,通過(guò)模擬電力系統(tǒng)故障,對(duì)相應(yīng)保護(hù)功能進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果表明該微機(jī)保護(hù)裝置對(duì)故障能夠進(jìn)行精確、快速處理,與上位機(jī)通信良好,各方面都已達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,滿足智能化配電系統(tǒng)的要求。
【關(guān)鍵詞】：智能化配電系統(tǒng) 微機(jī)保護(hù) STM32 保護(hù)算法 通信
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM774
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-16
• 1.1 研究課題的背景與科學(xué)意義11-12
• 1.2 智能化配電系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)裝置國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 智能化配電系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 微機(jī)保護(hù)裝置國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.3 研究?jī)?nèi)容及論文組織結(jié)構(gòu)14-15
• 1.4 本章小結(jié)15-16
• 第2章 需求分析與總體方案設(shè)計(jì)16-19
• 2.1 微機(jī)保護(hù)裝置的需求分析16
• 2.2 整體設(shè)計(jì)方案16-18
• 2.2.1 微機(jī)保護(hù)功能及工作原理分析17
• 2.2.2 保護(hù)單元通信協(xié)議選擇17-18
• 2.3 本章小結(jié)18-19
• 第3章 保護(hù)算法與保護(hù)方案研究19-28
• 3.1 微機(jī)保護(hù)算法概述19
• 3.2 保護(hù)算法研究19-24
• 3.2.1 傅里葉算法研究19-20
• 3.2.2 小波算法研究20-21
• 3.2.3 模擬信號(hào)離散化研究21-24
• 3.3 保護(hù)方案研究24-27
• 3.3.1 短路故障保護(hù)25
• 3.3.2 過(guò)負(fù)荷保護(hù)25-26
• 3.3.3 零序電流保護(hù)26
• 3.3.4 欠壓、過(guò)壓保護(hù)26-27
• 3.3.5 三相一次重合閘27
• 3.4 本章小結(jié)27-28
• 第4章 微機(jī)保護(hù)硬件設(shè)計(jì)28-43
• 4.1 系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)28-29
• 4.2 主控模塊設(shè)計(jì)29-32
• 4.2.1 主控芯片STM32 的選擇及介紹29-31
• 4.2.2 主控模塊電路設(shè)計(jì)31-32
• 4.3 數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計(jì)32-36
• 4.3.1 模擬量輸入模塊設(shè)計(jì)32-34
• 4.3.2 開(kāi)關(guān)量輸入輸出模塊設(shè)計(jì)34-36
• 4.4 通信模塊設(shè)計(jì)36-38
• 4.5 人機(jī)交互模塊設(shè)計(jì)38-39
• 4.5.1 按鍵電路設(shè)計(jì)38-39
• 4.5.2 LCD顯示電路設(shè)計(jì)39
• 4.6 電源模塊設(shè)計(jì)39-40
• 4.7 JTAG調(diào)試接口40-41
• 4.8 硬件電路設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)41-42
• 4.9 本章小結(jié)42-43
• 第5章 微機(jī)保護(hù)軟件設(shè)計(jì)43-52
• 5.1 軟件總體研究43-44
• 5.1.1 程序設(shè)計(jì)原則43-44
• 5.1.2 系統(tǒng)軟件框架設(shè)計(jì)44
• 5.2 軟件設(shè)計(jì)平臺(tái)44-45
• 5.2.1 主控芯片開(kāi)發(fā)環(huán)境44
• 5.2.2 STM32 固件庫(kù)函數(shù)44-45
• 5.3 各模塊軟件設(shè)計(jì)45-51
• 5.3.1 主程序設(shè)計(jì)STM32 配置45-46
• 5.3.2 數(shù)據(jù)采集模塊程序設(shè)計(jì)46-47
• 5.3.3 保護(hù)模塊程序設(shè)計(jì)47-49
• 5.3.4 通信模塊程序設(shè)計(jì)49-50
• 5.3.5 人機(jī)交互模塊程序設(shè)計(jì)50-51
• 5.4 本章小結(jié)51-52
• 第6章 系統(tǒng)性能驗(yàn)證測(cè)試52-60
• 6.1 系統(tǒng)調(diào)試52-54
• 6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析54-57
• 6.2.1 保護(hù)功能結(jié)果與分析54-56
• 6.2.2 通信性能分析56-57
• 6.3 系統(tǒng)可靠性分析57-59
• 6.3.1 影響系統(tǒng)可靠性的因素57-58
• 6.3.2 硬件可靠性措施58
• 6.3.3 軟件可靠性措施58-59
• 6.4 本章小結(jié)59-60
• 結(jié)論60-62
• 致謝62-63
• 參考文獻(xiàn)63-66
• 附錄66-70
• 附錄1 微機(jī)保護(hù)裝置硬件原理圖66-67
• 附錄2 微機(jī)保護(hù)單元電路板67-68
• 附錄3 FFT的程序?qū)崿F(xiàn)68-70
• 作者簡(jiǎn)介70-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和科研成果71-72

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張運(yùn)洲;白建華;;“十二五”電力規(guī)劃重大問(wèn)題探析[J];能源技術(shù)經(jīng)濟(jì);2011年01期

2 樊江濤,陳劍云,韋寶泉;ARM處理器+DSP構(gòu)架的微機(jī)饋線保護(hù)裝置的研制[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2005年02期

3 肖世杰;;構(gòu)建中國(guó)智能電網(wǎng)技術(shù)思考[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2009年09期

4 熊小伏;陳星田;夏瑩;張榮海;;面向智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)重構(gòu)[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2009年17期

5 戴學(xué)安;繼電保護(hù)原理的重大突破綜論工頻變化量繼電器[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;1995年01期

6 錢(qián)可弭,李常青;電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)算法綜合性能研究[J];電力自動(dòng)化設(shè)備;2005年05期

7 梁永春;RS485通訊在微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];電氣開(kāi)關(guān);2004年01期

8 沈閏龍;陳平;潘振克;;智能化配電綜合解決方案[J];電氣時(shí)代;2008年01期

9 溫陽(yáng)東;侯繼光;宋陽(yáng);;基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的變壓器微機(jī)保護(hù)建模[J];電測(cè)與儀表;2012年11期

10 汪義旺;崔鳴;祁春清;;RS-485/Modbus在FFU控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];自動(dòng)化儀表;2010年06期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 楊明海;配電系統(tǒng)協(xié)調(diào)供電模型研究[D];天津大學(xué);2011年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 劉靜;變電站繼電保護(hù)改造方案研究[D];華北電力大學(xué);2013年

2 矯長(zhǎng)東;基于DSP的線路保護(hù)裝置研究[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2014年

，

本文編號(hào)：632125