智能高壓開關(guān)柜在線監(jiān)測系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、智能高壓開關(guān)柜是電力系統(tǒng)中重要的控制與保護設(shè)備,是智能電網(wǎng)的重要組成部分。傳統(tǒng)高壓開關(guān)柜功能單一,需要人工巡檢,特別是電流測量技術(shù)精度低、頻帶窄,與數(shù)字微機接口不兼容,因而不能適應(yīng)智能電網(wǎng)的發(fā)展要求,需要一種新的在線監(jiān)測技術(shù)。智能高壓開關(guān)柜在線監(jiān)測系統(tǒng)的研究與開發(fā)是智能高壓開關(guān)柜發(fā)展中的重要探索。
　　其次,完成了智能高壓開關(guān)柜在線監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計,包含現(xiàn)場監(jiān)測單元、集中監(jiān)測站的設(shè)計,主要工作有以下幾個方面。
　　(1)系統(tǒng)總

2、體設(shè)計。簡述系統(tǒng)功能需求和設(shè)計思路,采用面向?qū)ο蟮姆植际娇傮w架構(gòu),實時性與可靠性提高,更易實現(xiàn)。
　　(2)系統(tǒng)硬件設(shè)計。提出一種共享內(nèi)存式雙單片機的硬件結(jié)構(gòu),將硬件部分分為模擬輸入調(diào)理模塊、監(jiān)測保護單片機模塊、主控單片機模塊和電源模塊,實現(xiàn)了監(jiān)測保護與運算控制在功能上的分離,降低了整個系統(tǒng)的硬件成本。
　　(3)對測量與保護的數(shù)字算法進行了研究。選擇半周積分法作為現(xiàn)場監(jiān)測單元有效值計算方法,詳述保護與報警的檢測算法,使單片

3、機能夠在10ms內(nèi)就可以完成一次計算,效率很高。另外給出了基于FFT的集中監(jiān)測站電能參數(shù)計算方法。
　　(4)系統(tǒng)軟件設(shè)計。包含下位機、上位機軟件兩部分?，F(xiàn)場監(jiān)測單元軟件部分給出系統(tǒng)各模塊的軟件流程,特別是詳細設(shè)計了存儲區(qū)分配、握手協(xié)議和命令字格式。集中監(jiān)測站軟件詳述了自定義波形文件的格式和波形顯示模塊的實現(xiàn)方法。
　　最后,完成了系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計。通過分析高壓開關(guān)柜監(jiān)測系統(tǒng)的主要干擾源與傳播形式,運用ANSYS數(shù)值仿真和實

4、驗的方法描述了母線室的磁場分布。從而有針對性地提出系統(tǒng)的機箱、線纜屏蔽方法、弱電信號走線布局以及監(jiān)測單元的軟、硬件抗干擾措施,使系統(tǒng)的運行安全、可靠。
　　通過對系統(tǒng)的運行調(diào)試,證明所設(shè)計的方案有效可行。整個監(jiān)測系統(tǒng)的電流測量量程1200A,精度0.2級以上,重復(fù)性極差百分比在3.5000以內(nèi)。系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)智能高壓開關(guān)柜的計量、保護等功能,每通道采樣速率達到10kS/s,對短路和電流過沖的跳閘保護能在10毫秒內(nèi)完成。完全能夠滿足智