智能變電站開關(guān)柜狀態(tài)監(jiān)測IED設計.pdf

1、10kV開關(guān)柜作為配電網(wǎng)中的重要一次設備，主要實現(xiàn)電網(wǎng)的負荷分配、線路的開斷和保護功能，一旦故障將破壞下級電網(wǎng)供電，嚴重時甚至危及大電網(wǎng)的安全運行。隨著我國智能配電網(wǎng)建設進程的加快，研究符合IEC61850標準的開關(guān)柜狀態(tài)監(jiān)測IE D對改進開關(guān)柜檢修方式、完善智能配電網(wǎng)的功能有重要意義。
　　首先，針對10kV開關(guān)柜的狀態(tài)監(jiān)測量目前尚無統(tǒng)一標準的情況，在分析開關(guān)柜常見故障的基礎上，研究能表征開關(guān)柜故障的故障狀態(tài)量；結(jié)合開關(guān)柜狀態(tài)評

2、估的需要，研究能表征開關(guān)柜健康狀態(tài)的狀態(tài)量。結(jié)合對開關(guān)柜結(jié)構(gòu)的分析，綜合考慮抗電磁干擾能力、采樣精度、設備成本、傳感器在開關(guān)柜內(nèi)部布置空間的大小、系統(tǒng)維護問題，完成開關(guān)柜各狀態(tài)量傳感器的選型和監(jiān)測電路的設計。
　　其次采用ARM+DSP結(jié)構(gòu)完成系統(tǒng)硬件設計，包括狀態(tài)監(jiān)測裝置的信號調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、光纖以太網(wǎng)通訊模塊和光纖B碼接收模塊;采用模塊化的結(jié)構(gòu)方案完成了系統(tǒng)軟件設計，包括系統(tǒng)通信與人機交互軟件、狀態(tài)量采集

3、和處理軟件和光纖B碼信號解碼的FPGA軟件，其中ARM處理器植入 RT-thread操作系統(tǒng)，D S P處理器和F P G A處理器為裸機運行。同時對除通信模塊的各功能模塊進行詳細分析，完成的各功能模塊的設計。詳細分析開關(guān)柜狀態(tài)量的處理過程，確定特征參量的提取算法和相應的故障告警閥值。
　　最后設計開關(guān)柜狀態(tài)監(jiān)測IED的通信模塊，完成狀態(tài)監(jiān)測IED的 MMS通信實現(xiàn)，重點研究了 IEC61850標準的信息模型和建模方式，通過擴展邏