【摘要】：目前,我國(guó)煤礦井下配電系統(tǒng)普遍存在多級(jí)、每級(jí)線路較短的特點(diǎn),多級(jí)的特點(diǎn)導(dǎo)致繼電保護(hù)配合時(shí)限無(wú)法滿足的問(wèn)題,而每級(jí)線路較短的特點(diǎn)則導(dǎo)致速斷保護(hù)范圍很小甚至為零的問(wèn)題,這兩個(gè)問(wèn)題最終都導(dǎo)致了共同的后果:繼電保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)越級(jí)跳閘的問(wèn)題。針對(duì)井下保護(hù)越級(jí)跳閘的問(wèn)題,本文在對(duì)EtherCAT進(jìn)行大量研究并結(jié)合井下配電系統(tǒng)的實(shí)際情況的基礎(chǔ)上提出了基于EtherCAT通訊協(xié)議的井下防越級(jí)跳閘系統(tǒng)方案。該方案摒棄了通過(guò)外加設(shè)備解決井下繼電保護(hù)系統(tǒng)越級(jí)跳閘問(wèn)題的思路,而是將防越級(jí)跳閘功能和監(jiān)控系統(tǒng)融合在一起,通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)解決井下繼電保護(hù)越級(jí)跳閘的問(wèn)題,防越級(jí)功能和監(jiān)控系統(tǒng)的融合通過(guò)EtherCAT通訊協(xié)議實(shí)現(xiàn),防越級(jí)任務(wù)的實(shí)時(shí)性則由監(jiān)控主站的實(shí)時(shí)核來(lái)保證,監(jiān)控主站通過(guò)EtherCAT通訊網(wǎng)絡(luò)采集各高壓綜合保護(hù)器動(dòng)作值,并根據(jù)已設(shè)定方案向?qū)?yīng)高壓綜合保護(hù)器下發(fā)動(dòng)作和延時(shí)指令,由于系統(tǒng)監(jiān)控任務(wù)的優(yōu)先級(jí)比防越級(jí)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)低,所以系統(tǒng)監(jiān)控任務(wù)是在防越級(jí)任務(wù)的運(yùn)行間隔執(zhí)行的�；贓therCAT通訊協(xié)議的井下防越級(jí)跳閘系統(tǒng)方案不僅能夠在不添加多余設(shè)備的情況下解決繼電保護(hù)系統(tǒng)越級(jí)跳閘的問(wèn)題,而且還能夠進(jìn)一步提高井下監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。本文首先對(duì)井下繼電保護(hù)系統(tǒng)越級(jí)跳閘的原因進(jìn)行了詳細(xì)探究,并根據(jù)EtherCAT通訊協(xié)議的特點(diǎn)和井下配電系統(tǒng)的實(shí)際情況提出了EtherCAT有分站式防越級(jí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架,將該網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架和現(xiàn)有井下“以太網(wǎng)+RS485/CAN”雙層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架進(jìn)行了可靠性對(duì)比分析,同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性進(jìn)行了理論計(jì)算,并提出了系統(tǒng)的具體實(shí)施方案,然后通過(guò)對(duì)小波濾波技術(shù)的研究和仿真,分別提出了硬閾值和軟閾值兩種去噪方法下的最優(yōu)小波基,最后對(duì)EtherCAT高壓綜合保護(hù)器的硬件和系統(tǒng)的軟件進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì),并在實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上,做出了由神州四號(hào)開(kāi)發(fā)板和以NP40為EtherCAT從站ESC控制芯片的AB6607組成的測(cè)試用EtherCAT綜保器,監(jiān)控部分的測(cè)試結(jié)果表明系統(tǒng)監(jiān)控主站能夠通過(guò)EtherCAT通訊網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)確可靠地檢測(cè)系統(tǒng)包括短路電流在內(nèi)的各種系統(tǒng)值,并能在測(cè)到短路故障時(shí)可靠地切除故障,具有一定的科研價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TD611

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本文編號(hào)：2742207