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输电线路工频参数变频测量的研究

作　者: 路文喜
导　师: 梁志瑞
学　校: 华北电力大学（河北）
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 输电线路工频干扰单片机89C52 变频源频率跟踪
分类号: TM933
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

输电线路是电力系统的重要组成部分,其工频参数包括正序参数、零序参数和互感阻抗等,是进行电力系统潮流计算、继电保护整定计算等工作建立电力系统数学模型的必备参数。相邻并行线路的工频干扰是工频参数测量时不容忽视的问题。本文首先利用EMTP对线路工频强干扰进行了仿真,证明了邻近线路工频干扰的严重性。为避开相邻并行线路的工频干扰,采用了变频法测量工频参数,该方法选取半频正弦电压信号作为注入信号。设计了工频参数的变频测量系统,包括模拟电路、以89C52单片机为核心的数字电路,基于频率跟踪的半频电压信号发生电路等。最后采用基于双正交滤波器组和相位差分平滑算法相结合的测频算法完成后期的参数归算,并编程实现了对该算法的验证。

全文目录

中文摘要  4
英文摘要  4-8
第一章引言  8-12
  1.1 课题的提出  8
  1.2 输电线路工频参数测量的现状  8-10
    1.2.1 获取工频参数的两类基本方法  8-9
    1.2.2 上述方法优缺点比较  9-10
      1.2.2.1 仪表法的优缺点比较  9-10
      1.2.2.2 数字法的优缺点比较  10
      1.2.2.3 在线测量法的优缺点比较  10
  1.3 本论文的主要工作  10-12
第二章输电线路工频参数测量方法  12-29
  2.1 输电线路工频参数计算的基本原理  12-20
    2.1.1 单回路架空输电线的序阻抗  15
    2.1.2 双回路架空输电线的零序阻抗  15-18
    2.1.3 有架空地线的单回路架空输电线的零序阻抗  18-20
  2.2 输电线路工频参数的获取方法  20-25
    2.2.1 计算法  20-21
    2.2.2 测量法  21-25
  2.3 输电线路工频参数变频测量方法  25-28
    2.3.1 正序阻抗的测量  25-26
    2.3.2 零序阻抗的测量  26-27
    2.3.3 互感阻抗的测量  27-28
    2.3.4 耦合电容的测量  28
  2.4 本章小结  28-29
第三章输电线路干扰分析  29-36
  3.1 输电线路产生的电场和磁场  29-30
    3.1.1 输电线路产生的电场  29-30
      3.1.1.1 输电线路产生的电场的性质  29
      3.1.1.2 输电线路产生的电场强度的计算  29-30
    3.1.2 输电线路产生的磁场  30
      3.1.2.1 输电线路产生的磁场的性质  30
      3.1.2.2 输电线路产生的磁场强度的计算  30
  3.2 感应电压的计算  30-32
    3.2.1 架空输电线路感应电压的计算方法  30-32
      3.2.1.1 架空输电线路（三相）电磁感应电压的计算  30-31
      3.2.1.2 架空输电线路（三相）静电感应电压的计算  31-32
  3.3 用ATP 进行同杆架设不同等级线路之间干扰的仿真  32-35
    3.3.1 输电线路模型的建立  33-34
    3.3.2 仿真结果  34-35
    3.3.3 分析与结论  35
  3.4 本章小结  35-36
第四章输电线路工频参数变频测量硬件系统  36-49
  4.1 变频测量硬件系统的整体设计结构  36
  4.2 模拟电路部分  36-39
    4.2.1 电压、电流传感器的设计  36-37
    4.2.2 低通滤波  37-38
    4.2.3 程控放大电路的设计  38
    4.2.4 抗混叠滤波器的设计  38-39
  4.3 数字电路部分  39-43
    4.3.1 数据采集模块  40-42
    4.3.2 存储电路  42-43
    4.3.3 数据控制及显示电路  43
  4.4 变频源的设计  43-48
    4.4.1 交流变频变换系统  43-44
    4.4.2 与电网电压n 倍频或n 分频信号同步的基准正弦电路构成与原理  44-47
      4.4.2.1 基准正弦电路组成  44-45
      4.4.2.2 基准正弦原理  45-47
    4.4.3 关键电路参数设置  47-48
      4.4.3.1 CD4046B 的外接电阻和外接电容  47-48
      4.4.3.2 CD4046B 的低通滤波器R_3、C_3 的设计  48
    4.4.4 部分电路试验  48
  4.5 本章小结  48-49
第五章电力系统频率测量算法的实现  49-57
  5.1 频率测量的意义  49
  5.2 电网测频算法的原理  49-51
    5.2.1 瞬时频率的定义  49
    5.2.2 复信号的构造  49-50
    5.2.3 改进双正交滤波器测频法  50-51
    5.2.4 算法流程  51
  5.3 电网测频算法的仿真实现  51-57
    5.3.1 仿真模型的建立  51-52
    5.3.2 仿真结果与分析  52-57
第六章结论  57-58
参考文献  58-61
致谢  61-62
附录  62-64
在学期间发表的学术论文和参加科研情况  64

输电线路工频参数变频测量的研究

内容摘要

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