基于以太網(wǎng)的低壓電網(wǎng)監(jiān)測(cè)保護(hù)裝置研究.pdf

1、傳統(tǒng)的10kV以下工礦低壓電網(wǎng)缺乏功能齊全的監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)，發(fā)生電網(wǎng)故障將會(huì)造成重大經(jīng)濟(jì)損失甚至危及人身安全，不能滿足大型工礦企業(yè)電氣化、機(jī)械化的發(fā)展需要。根據(jù)大型工礦企業(yè)車(chē)間級(jí)低壓電網(wǎng)的實(shí)際情況，結(jié)合現(xiàn)代微機(jī)監(jiān)測(cè)保護(hù)理論研究的最新成果，設(shè)計(jì)了一種基于以太網(wǎng)通信、集微機(jī)保護(hù)功能與諧波監(jiān)測(cè)于一體的智能化監(jiān)測(cè)保護(hù)裝置。 對(duì)監(jiān)測(cè)保護(hù)原理與算法作了詳細(xì)的分析，重點(diǎn)分析了傅立葉算法，介紹了非周期衰減直流分量的濾除算法、用于諧波分析的余弦窗插

2、值傅立葉算法等，并且創(chuàng)新性的提出了傅立葉頻率測(cè)量新算法。基于傅立葉變換，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的數(shù)學(xué)推導(dǎo)計(jì)算，得到相鄰兩周期相位差的余弦函數(shù)表達(dá)式，代入非同步采樣下的傅立葉變換計(jì)算值，即可在不需要計(jì)算相位的情況下得到相鄰兩個(gè)周期相位差的準(zhǔn)確值，從而得到真實(shí)的信號(hào)頻率。此外，詳細(xì)分析了反時(shí)限特性保護(hù)，考慮到傳統(tǒng)反時(shí)限特性曲線中的指數(shù)運(yùn)算十分復(fù)雜，不便于微機(jī)保護(hù)實(shí)現(xiàn)，本文提出了適合微機(jī)算法實(shí)現(xiàn)的反時(shí)限保護(hù)算法。采用微分方程建立導(dǎo)體發(fā)熱的連續(xù)模型，全面反映

3、了導(dǎo)體溫升隨電流變化的過(guò)程。在此基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，建立了一種可以準(zhǔn)確描述電氣設(shè)備過(guò)載升溫過(guò)程的離散算法模型，物理概念清晰并且易于實(shí)現(xiàn)。 本文設(shè)計(jì)的微機(jī)監(jiān)測(cè)保護(hù)裝置，由LPC2292和DSPIC30F6015兩款微處理器實(shí)現(xiàn)雙處理器結(jié)構(gòu)，分別實(shí)現(xiàn)人機(jī)接口與監(jiān)測(cè)保護(hù)算法。上位機(jī)采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ，構(gòu)建健壯、可靠和可擴(kuò)展的軟件系統(tǒng)。下位機(jī)采用前后臺(tái)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)快速的保護(hù)算法。構(gòu)建以太網(wǎng)通信的軟硬件接口，將微型嵌