学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

智能配变监控终端的设计

作　者: 邓健
导　师: 黄光明
学　校: 华中师范大学
专　业: 电路与系统
关键词: 配电自动化 配变监控终端 无功补偿 复合开关
分类号: TM764
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 205次
引　用: 3次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


配电变压器是将电能直接分配给低压用户的电力设备,它既是配电网的终端又是用户的最前端,在配电网中起着承上启下的作用,配电变压器的性能直接影响配电网的供电质量。配电变压器数量众多而且多数安装在户外,由于长期运行无人值守,其安全性得不到保障。配变监控终端是安装在配电变压器旁,监测变压器运行状态的终端装置。配变监控终端的基本功能包括实时监测变压器的运行工况,及时发现变压器的运行异常并加以处理;实时采集变压器运行参数和用户用电信息,为配电网的优化运行提供数据基础;实现配变低压侧无功补偿,提高配电网的供电质量。本文根据我国配电网的发展现状及配电自动化系统的需求,针对国内现有配变监控终端存在的问题,提出了基于高性能处理器和高精度电能计量芯片的配变终端总体设计方案,完成了终端样机开发与调试。针对配变低压侧无功补偿的需要,设计了无功补偿电容投切算法,研制了用于无功补偿的电容投切开关。文章的主要内容分为三个部分:首先,根据配变监控系统的工作原理和组成结构,通过配变监控终端的功能和性能需求分析,提出了基于高性能ARM Cortex-M3处理器和高精度电能计量芯片ATT7022C整体设计方案,详细论述了配变监控终端的硬件设计,分析终端的软件流程。其次,通过研究变电站无功补偿和电压优化的九区图算法,结合配变低压侧无功补偿的需要,设计并实现了改进的九区图算法,并探讨了无功补偿电容器的长效运行机制。最后,根据无功补偿对电容投切开关的特殊要求,研制了基于双向可控硅和磁保持继电器的智能复合开关,实现了电容器的过零投切,保证无功补偿电容器的安全运行。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-13
  1.1 课题背景  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-11
    1.2.1 国外配电自动化的发展及现状  10
    1.2.2 国内配电自动化的发展及现状  10-11
  1.3 课题提出及意义  11
  1.4 本文的主要内容  11-13
第二章 配变监控终端总体设计  13-17
  2.1 配变监控系统组成结构  13-14
  2.2 配变监控终端工作原理  14-15
  2.3 配变监控终端设计需求  15-16
  2.4 配变监控终端总体方案  16-17
第三章 配变监控终端主控模块设计  17-30
  3.1 总体设计  17-18
  3.2 CPU最小系统设计  18-22
    3.2.1 STM32系列微处理器  18-19
    3.2.2 存储扩展电路  19-20
    3.2.3 端口扩展电路  20
    3.2.4 系统监控电路  20-21
    3.2.5 实时时钟电路  21-22
  3.3 信号采集模块  22-23
    3.3.1 状态量采集电路  22-23
    3.3.2 模拟量采集电路  23
  3.4 控制输出电路  23-24
  3.5 人机接口设计  24-26
  3.6 通讯模块  26-27
    3.6.1 RS485通信  26
    3.6.2 远程通信  26
    3.6.3 PLC通信  26-27
    3.6.4 IrDA通信  27
  3.7 电源管理  27-28
  3.8 主板软件设计  28-30
第四章 配变监控终端计量模块设计  30-33
  4.1 ATT7022C介绍  30
  4.2 交流信号调理电路  30-32
  4.3 计量模块通信接口  32
  4.4 计量模块软件设计  32-33
第五章 无功补偿电容投切算法  33-39
  5.1 无功补偿的目的  33-34
  5.2 补偿容量的计算方法  34-35
  5.3 无功补偿投切算法  35-39
    5.3.1 九区图算法  35
    5.3.2 改进九区图算法  35-36
    5.3.3 投切算法实现  36-39
第六章 无功补偿电容投切开关  39-46
  6.1 投切开关总体设计  39-40
  6.2 投切开关硬件设计  40-42
    6.2.1 主控制器介绍  40
    6.2.2 控制接口电路  40
    6.2.3 继电器驱动电路  40-41
    6.2.4 可控硅驱动电路  41-42
    6.2.5 开关状态监测电路  42
  6.3 投切开关软件设计  42-43
    6.3.1 开关合闸时序  42
    6.3.2 开关分闸时序  42-43
    6.3.3 开关软件流程  43
  6.4 电容投切开关性能测试  43-46
    6.4.1 测试环境  43-44
    6.4.2 开关投切波形  44-45
    6.4.3 开关性能指标  45-46
第七章 结论  46-47
  7.1 本课题取得的成果  46
  7.2 进一步的研究工作  46-47
参考文献  47-50
在校期间发表的论文、科研成果等  50-51
致谢  51

相似论文

  1. 湖州市区中低压配网详细规划研究,TM715
  2. 基于TSC的无功补偿控制器的研究,TM761.1
  3. 三相线电流平衡化无功补偿技术研究,TM714.3
  4. 配电自动化策略研究及其在大连地区的应用,TM76
  5. 电能质量的三相不平衡问题的研究,TM761.1
  6. 10kV分界开关智能控制器的研究与开发,TM76
  7. 基于嵌入式Linux的馈线终端单元的研究,TM76
  8. 配电变压器监测终端的研究与设计,TM421
  9. 灵活交流输电设备建模与仿真若干问题的研究,TM743
  10. 复合型电能质量调节器研究,TM761
  11. 广义无功补偿装置的关键技术研究,TM761
  12. 铁合金电炉供电品质分析及节能预测控制方法研究,TM714.3
  13. TCSC在无功补偿中的应用研究,TM761
  14. 昆明城市配电网“十一五”规划发展若干问题研究,TM715
  15. 基于综合灵敏度的无功规划优化研究,TM715
  16. TCR-TSF型滤波补偿装置的研究,TM761
  17. 中小型配电自动化系统架构模式的设计与实现,TM76
  18. 县级电网配调一体化系统设计,TM734
  19. 级联H桥型静止同步无功补偿器控制方法的研究,TM464
  20. 应用SVC抑制次同步谐振的仿真研究,TM761
  21. 基于PWM控制的动态无功补偿电路研究,TM714.3

中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 电力系统的自动化 > 遥远测量与遥远控制
© 2012 www.xueweilunwen.com