本文關(guān)鍵詞：基于STM32的小電流接地選線系統(tǒng)研究與實現(xiàn)

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【摘要】：我國中壓配電系統(tǒng)普遍采用小電流接地方式,包括中性點不接地、經(jīng)消弧線圈接地和經(jīng)高阻接地。在小電流接地系統(tǒng)中,發(fā)生單相接地故障的幾率非常高,占所有配電故障的80%以上。雖然單相接地故障線路的接地電流很小,按照規(guī)程要求線路可以帶故障運行1~2小時。但如果不及時排除接地故障而較長時間帶故障運行,容易造成故障惡化擴(kuò)大,影響整個配電系統(tǒng)。因此,當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時,必須及時準(zhǔn)確的確定出故障路線,并將其與系統(tǒng)隔離或者切除。本文對小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時的零序電流特征進(jìn)行深入分析,重點研究了接地故障時零序電流的暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)特征,總結(jié)了目前常用的故障選線方法以及適用范圍和優(yōu)缺點。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計了一套經(jīng)濟(jì)實用、符合中小型企業(yè)配電系統(tǒng)的基于STM32技術(shù)的選線系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用分布式設(shè)計,數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理由兩個模塊來完成,分別是數(shù)據(jù)采集終端和運算控制單元,模塊間采用CAN總線通信。STM32系列嵌入式芯片實時性、可靠性高,有豐富的片上資源,可大大節(jié)約了硬件投資,利用先進(jìn)的嵌入式技術(shù)可提高選線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和處理能力;通過現(xiàn)場總線技術(shù),提高系統(tǒng)組網(wǎng)的靈活性和數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩�。兩者結(jié)合保證接地故障選線功能高效、準(zhǔn)確實現(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】：配電系統(tǒng) 小電流接地 STM32 故障選線 CAN總線
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM862
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 研究課題的背景與科學(xué)意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.3 常用選線方法12-15
• 1.3.1 基于故障穩(wěn)態(tài)信息的選線方法13-14
• 1.3.2 基于故障暫態(tài)信息的選線方法14-15
• 1.4 研究內(nèi)容及論文組織結(jié)構(gòu)15
• 1.5 本章小結(jié)15-16
• 第2章 小電流接地系統(tǒng)單相接地故障特征分析16-22
• 2.1 小電流接地系統(tǒng)單相接地故障的穩(wěn)態(tài)特征分析16-19
• 2.1.1 中性點不接地方式16-18
• 2.1.2 中性點經(jīng)消弧線圈接地方式18-19
• 2.2 小電流接地系統(tǒng)單相接地故障的暫態(tài)特征分析19-21
• 2.2.1 暫態(tài)電容電流19-20
• 2.2.2 暫態(tài)電感電流20
• 2.2.3 暫態(tài)接地電流20-21
• 2.3 本章小結(jié)21-22
• 第3章 總體方案設(shè)計和選線策略22-27
• 3.1 系統(tǒng)總體方案設(shè)計22-23
• 3.2 選線策略的選擇和改進(jìn)23-26
• 3.2.1 基于SFB分量的比幅比相法24-25
• 3.2.2 改進(jìn)的5次諧波法25
• 3.2.3 基于小波變換模極大值選線法25-26
• 3.3 本章小結(jié)26-27
• 第4章 硬件電路設(shè)計27-44
• 4.1 系統(tǒng)硬件總體設(shè)計27-28
• 4.2 主控芯片選擇28-32
• 4.2.1 主控芯片STM32的選擇28-29
• 4.2.2 主控芯片STM32介紹29-30
• 4.2.3 最小系統(tǒng)30-32
• 4.3 數(shù)據(jù)采集終端硬件電路設(shè)計32-37
• 4.3.1 STM32的ADC模塊介紹32-33
• 4.3.2 電源模塊電路設(shè)計33-34
• 4.3.3 數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計34-36
• 4.3.3.1 互感變換34-35
• 4.3.3.2 信號調(diào)理電路35-36
• 4.3.4 開關(guān)量輸出電路36-37
• 4.4 運算控制單元硬件電路設(shè)計37-39
• 4.4.1 人機(jī)交互模塊37-38
• 4.4.3 EIA-485通信電路38-39
• 4.5 CAN總線39-41
• 4.5.1 STM32的CAN控制器39-40
• 4.5.2 CAN收發(fā)器40-41
• 4.6 抗干擾措施41-43
• 4.6.1 電源保護(hù)電路41-42
• 4.6.2 通信電路電磁兼容和防雷42
• 4.6.3 PCB設(shè)計的注意事項42-43
• 4.7 本章小結(jié)43-44
• 第5章 選線系統(tǒng)軟件設(shè)計44-54
• 5.1 軟件總體設(shè)計44-45
• 5.1.1 程序設(shè)計原則44-45
• 5.1.2 系統(tǒng)軟件框架設(shè)計45
• 5.2 軟件設(shè)計平臺45
• 5.2.1 主控芯片開發(fā)環(huán)境45
• 5.2.2 STM32固件庫函數(shù)45
• 5.3 各模塊軟件設(shè)計45-53
• 5.3.1 主程序設(shè)計45-47
• 5.3.2 數(shù)據(jù)采集模塊程序設(shè)計47-48
• 5.3.3 選線程序設(shè)計48-50
• 5.3.4 通信模塊程序設(shè)計50-53
• 5.3.4.1 CAN總線通信50-52
• 5.3.4.2 EIA-485總線通信52-53
• 5.3.5 人機(jī)交互模塊程序設(shè)計53
• 5.4 本章小結(jié)53-54
• 第6章 系統(tǒng)性能驗證測試54-62
• 6.1 系統(tǒng)調(diào)試54-55
• 6.2 測試與分析55-58
• 6.2.1 選線測試與分析55-58
• 6.2.2 通信性能分析58
• 6.3 系統(tǒng)可靠性分析58-61
• 6.3.1 影響系統(tǒng)可靠性的因素58-59
• 6.3.2 硬件可靠性措施59-60
• 6.3.3 軟件可靠性措施60-61
• 6.4 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論62-63
• 致謝63-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 作者簡介68-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和科研成果69-70

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：844007