發(fā)布時間：2020-05-19 21:06

【摘要】：當今社會經(jīng)濟快速發(fā)展,電能作為不可或缺的能源融入到了我們生活的方方面面,為保證電能安全穩(wěn)定地供給,提升電網(wǎng)的穩(wěn)定性勢在必行。高壓斷路器作為關鍵的一次設備,其運行的可靠性對電網(wǎng)的穩(wěn)定起到至關重要的作用,因此需要對斷路器進行狀態(tài)檢修,以確保其正常運行。斷路器的在線監(jiān)測和故障診斷技術是狀態(tài)檢修的重要支撐。隨著電氣設備智能化程度的提高,斷路器在線監(jiān)測裝置需要處理的數(shù)據(jù)越來越多,斷路器在線監(jiān)測裝置需要進一步提升設備間數(shù)據(jù)通信能力,以及對斷路器的故障診斷能力。針對設備間信息互通的問題,本文設計了基于IEC61850通信標準的斷路器實時監(jiān)控和故障診斷系統(tǒng)。IEC61850通信標準將變電站通信網(wǎng)絡分為三層,其通信數(shù)據(jù)面向?qū)ο筮M行建模,并且采用專用通信服務映射的方式實現(xiàn)通信服務與抽象服務接口的連接,有效提升了設備之間的互操作性。本文詳細分析了IEC61850的網(wǎng)絡通信結(jié)構以及通信信息模型,并搭建了基于IEC61850的變電站通信網(wǎng)絡,同時建立了相應的斷路器的監(jiān)測信號模型。針對斷路器故障診斷問題,本文對高壓斷路器的基本工作原理和操作機構中各物理量之間的關系進行了研究,選擇操作機構的直流線圈電流作為高壓斷路器故障診斷的依據(jù),利用小波變換和支持向量機實現(xiàn)斷路器的故障診斷。其中,在間隔層設備上完成基于小波變換的數(shù)據(jù)處理,在變電站層服務器上完成基于支持向量機(Support Vector Machine,SVM)算法的故障診斷。本文設計了三核嵌入式系統(tǒng)作為間隔層監(jiān)測設備,依據(jù)IEC61850標準與變電站層服務器完成數(shù)據(jù)通信,完善整套在線監(jiān)測與故障診斷工作。本文設計的系統(tǒng)適用于IEC61850通信標準的網(wǎng)絡架構,有效提升了監(jiān)測裝置與其他設備之間的數(shù)據(jù)通信能力。采用小波變換與SVM相結(jié)合的方式作為故障診斷方法,能夠?qū)嗦菲鞯臓顟B(tài)進行準確評估。間隔層設備采用三核系統(tǒng)具有極強的數(shù)據(jù)分析能力和良好的人機交互能力,配合變電站層的服務器進一步提升了整個系統(tǒng)的在線監(jiān)測和故障診斷能力。
【圖文】：

第二章 IEC61850 變電站理論研究與斷路器在線監(jiān)測通信設計的狀態(tài)信號，狀態(tài)信號經(jīng)過必要的轉(zhuǎn)換后傳送到智能電子過串口、總線、模擬信號接口、開關量接口完成通信。間用基于 IEC61850 的通信接口，在間隔內(nèi)各監(jiān)測裝置之間發(fā)送到后臺服務器。變電站后臺服務器將所有監(jiān)測數(shù)據(jù)匯方式完成數(shù)據(jù)的宏觀統(tǒng)計與微觀分析，將分析結(jié)果通過人第二層間隔層內(nèi)以及間隔層與第三層變電站層之間通過基通信，間隔層內(nèi)的監(jiān)測裝置之間、間隔層與變電站層的后行物理連接，MMS 報文和 GOOSE 報文通過都通過基于 T較之利用總線和串口進行通信，基于 TCP/IP 的以太網(wǎng)具有速度快實時性較好；(2)方便接入局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)，利于大規(guī)應用范圍很廣，可以為實現(xiàn)設備的互操作提供可靠支撐。網(wǎng)絡基本組成如圖 2-5 所示。

作過程和線圈電流波形，可以尋找兩者之間的聯(lián)系，建立斷路器工作異常圈電流波形異常之間的對應關系，從而實現(xiàn)以直流線圈電流信號特征為依行狀態(tài)評估。壓斷路器原理及其操動機構等效模型研究壓斷路器基本工作原理概述路器主要由操作機構，傳動機構和提升機構組成，斷路器收到分、合閘動操作機構動作，鐵芯撞桿撞擊翻板，翻板旋轉(zhuǎn)使卡銷釋放，已儲能的彈簧動作，傳動機構直接與提升機構相連，提升機構響應傳動機構的動作，完，當觸頭完成動作之后，輔助開關斷開操作機構的線圈電流，，操作機構中為鐵芯撞桿運動而被壓縮所產(chǎn)生的彈力將鐵芯撞桿復位。高壓斷路器各機下圖。由斷路器的基本工作原理知，操作機構是斷路器動作的發(fā)起者，并的線圈電流波形的總時間包含了斷路器動作的整個時間，綜上，操作機構在實現(xiàn)斷路器動作的過程中起到至關重要的作用。
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM561

【參考文獻】

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1 孫銀山;張文濤;張一茗;李少華;劉曉清;;高壓斷路器分合閘線圈電流信號特征提取與故障判別方法研究[J];高壓電器;2015年09期

2 樊陳;倪益民;申洪;劉有為;徐明;楊威;;中歐智能變電站發(fā)展的對比分析[J];電力系統(tǒng)自動化;2015年16期

3 安周鵬;肖志懷;陳宇凡;孫召輝;唐衛(wèi)東;;小波包能量譜和功率譜分析在水電機組故障診斷中的應用[J];水力發(fā)電學報;2015年06期

4 楊凌霄;朱亞麗;;基于概率神經(jīng)網(wǎng)絡的高壓斷路器故障診斷[J];電力系統(tǒng)保護與控制;2015年10期

5 薛建根;;ZN65A-12型真空斷路器拒分原因分析與處理[J];江蘇電機工程;2015年02期

6 張東霞;苗新;劉麗平;張焰;劉科研;;智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術發(fā)展研究[J];中國電機工程學報;2015年01期

7 陳盟;郎兵;牟黎;;真空斷路器在線監(jiān)測中分合閘時間的研究[J];高壓電器;2015年01期

8 熊國江;石東源;朱林;陳祥文;;基于徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡的電網(wǎng)模糊元胞故障診斷[J];電力系統(tǒng)自動化;2014年05期

9 卞和營;代克杰;;基于分合閘線圈信號的斷路器狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)設計[J];現(xiàn)代電子技術;2014年03期

10 張永奎;趙智忠;馮旭;郭雪;;基于分合閘線圈電流信號的高壓斷路器機械故障診斷[J];高壓電器;2013年02期

本文編號：2671486