本文關(guān)鍵詞：永磁真空斷路器智能控制系統(tǒng)研究

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【摘要】：智能化斷路器是智能電網(wǎng)必需的重要設(shè)備。本文針對永磁真空斷路器的智能控制技術(shù)開展研究,包括信號采樣處理技術(shù)和選相控制技術(shù),設(shè)計了智能控制器軟硬件系統(tǒng)并進行了實驗。本文工作對提升斷路器智能化水平和促進智能電網(wǎng)建設(shè)具有重要意義。本文首先分析了單、雙穩(wěn)態(tài)永磁真空斷路器機構(gòu)原理和工作方式,介紹了永磁真空斷路器智能控制技術(shù)尤其是選相控制技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。分析了預(yù)擊穿、電壓、溫度、老化等因素對實際選相控制效果的影響,并通過軟件仿真,確定電容器、空載變壓器和空載線路等不同性質(zhì)負載對應(yīng)的選相控制策略。同時介紹了電網(wǎng)參數(shù)計算方法中的快速傅立葉變換(FFT)原理。其次,針對永磁真空斷路器智能化控制目標(biāo),設(shè)計了智能控制裝置軟硬件系統(tǒng)。以DSP TMS320F2812為主處理器,介紹了DSP處理器模塊、電源模塊、看門狗模塊、外擴存儲模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、驅(qū)動電路模塊、電網(wǎng)過零點檢測模塊、通信模塊和狀態(tài)開入開出模塊等功能模塊。軟件系統(tǒng)包括上位機和下位機兩部分。下位機主要包括主程序模塊、數(shù)據(jù)采樣處理模塊、選相控制模塊和通信模塊；上位機主要包括信息顯示模塊、參數(shù)設(shè)定模塊、遠程操作模塊和通信設(shè)定模塊。通過軟件流程圖介紹了各模塊詳細工作流程。最后,搭建10kV單穩(wěn)態(tài)和雙穩(wěn)態(tài)三相永磁真空斷路器實驗平臺,測試了配置智能控制系統(tǒng)的單、雙穩(wěn)態(tài)永磁真空斷路器分別在實驗室和現(xiàn)場工作環(huán)境下的運行性能。測試結(jié)果表明選相控制誤差保持在0.5ms以內(nèi),完全滿足設(shè)計要求。
【關(guān)鍵詞】：真空斷路器 永磁操動機構(gòu) 智能控制器 選相控制
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM561.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題背景8-9
• 1.2 研究意義9
• 1.3 永磁真空斷路器結(jié)構(gòu)原理9-11
• 1.3.1 雙穩(wěn)態(tài)永磁真空斷路器10-11
• 1.3.2 單穩(wěn)態(tài)永磁真空斷路器11
• 1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.4.1 國外研究概況11-12
• 1.4.2 國內(nèi)研究概況12-13
• 1.5 論文主要內(nèi)容及各章節(jié)安排13-14
• 第2章 永磁真空斷路器智能控制原理分析14-28
• 2.1 選相控制技術(shù)14-24
• 2.1.1 選相控制基本原理14-15
• 2.1.2 選相控制技術(shù)應(yīng)用15-22
• 2.1.3 選相控制影響因素22-24
• 2.2 電網(wǎng)參數(shù)計算原理24-27
• 2.2.1 電網(wǎng)電壓、電流計算25-26
• 2.2.2 FFT算法原理26-27
• 2.2.3 電網(wǎng)功率、功率因數(shù)的計量27
• 2.3 本章小結(jié)27-28
• 第3章 永磁真空斷路器智能控制系統(tǒng)硬件設(shè)計28-42
• 3.1 硬件系統(tǒng)整體設(shè)計方案28-29
• 3.2 最小系統(tǒng)模塊29-32
• 3.2.1 DSP處理器模塊29-30
• 3.2.2 電源模塊30-31
• 3.2.3 硬件看門狗電路31
• 3.2.4 外擴存儲模塊31-32
• 3.3 數(shù)據(jù)采樣模塊32-35
• 3.3.1 電網(wǎng)參數(shù)采集32-34
• 3.3.2 電容電壓、線圈電流采集電路34-35
• 3.3.3 觸頭狀態(tài)監(jiān)測35
• 3.4 驅(qū)動模塊35-38
• 3.4.1 電容充電電路36
• 3.4.2 IGBT驅(qū)動電路36-37
• 3.4.3 單、雙穩(wěn)態(tài)機構(gòu)驅(qū)動電路37-38
• 3.5 過零檢測模塊38-39
• 3.6 通信控制模塊39-41
• 3.6.1 通信模塊39-40
• 3.6.2 狀態(tài)開入開出模塊40-41
• 3.7 本章小結(jié)41-42
• 第4章 永磁真空斷路器智能控制系統(tǒng)軟件設(shè)計42-48
• 4.1 下位機軟件系統(tǒng)整體設(shè)計42-43
• 4.2 數(shù)據(jù)采樣與處理模塊軟件設(shè)計43-45
• 4.2.1 MAX11046芯片A/D轉(zhuǎn)換43
• 4.2.2 數(shù)據(jù)處理模塊程序43-44
• 4.2.3 模數(shù)采樣矯正44-45
• 4.3 選相控制模塊軟件設(shè)計45
• 4.4 通信模塊軟件設(shè)計45-46
• 4.5 上位機軟件設(shè)計46-47
• 4.6 本章小結(jié)47-48
• 第5章 永磁真空斷路器智能控制系統(tǒng)實驗研究48-54
• 5.1 硬件實驗平臺48-49
• 5.2 選相合、分閘實驗49-53
• 5.2.1 雙穩(wěn)態(tài)模擬實驗49-52
• 5.2.2 單穩(wěn)態(tài)現(xiàn)場試驗52-53
• 5.3 本章小結(jié)53-54
• 第6章 總結(jié)與展望54-56
• 6.1 總結(jié)54
• 6.2 展望54-56
• 參考文獻56-58
• 致謝58-60
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及成果60

【參考文獻】

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本文編號：901725