GIS局部放电现场采集智能组件设计

摘要

中国电力行业的快速发展，也带动了我们国家的经济发展和人们生活水平的提高。封闭气体绝缘变电站（简称GIS）作为电力系统中的重要环节也肩负着稳定运行的责任。GIS是把断路器、电压互感器、电流互感器、隔离开关、接地开关、避雷器和变电站母线组合在一起的封闭式变电站。GIS的这种结构保证了它具有紧凑的结构、占用空间少、抗干扰能力和可靠性高的特点，以至在当今被广泛的应用。
　　本文设计了一套检测GIS故障的系统，当GIS发生局部放电时可以通过对GIS局部放电信号的分析来判断GIS是否发生故障，以及故障类型。本文主要完成了采集GIS内部的放电信号的任务，为判断 GIS是否正常运行提供了基础。本设计是基于DSP+FPGA技术进行数据采集和处理的实时在线检测的智能组件。
　　论文深入研究了基于DSP+FPGA的数据处理方案，本论文的数据采集系统主要由数据采集模块、数据缓存和时序控制模块、数据处理和输出模块组成。数据采集模块选用TI公司高速芯片ADS62P45进行数据采集和模数转换，数据缓存和时序控制模块实现数据缓存和数据初步处理的任务，数据处理与输出模块负责数据检测，把提取到的信号提取特征量数据传送给服务器供其进行图谱分析及智能识别。
　　这样的数据采集处理组件不仅提高了GIS局部放电现场采集组件系统整体性能，同时也实现了数据的高效存储和实时传输。最后对系统进行了功能验证，真实地反映GIS的绝缘状况，帮助及时发现绝缘隐患，对提高GIS安全可靠运行有重要意义。

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第一章绪论

1.1 课题研究的背景和意义

1.2 GIS局部放电现场采集智能组件发展现状

1.3 数据采集系统的常用方案

1.4 本论文主要任务

第二章传统GIS局部放电在线检测组件的简介

2.1 传统局部放电在线监测系统介绍

2.2 特高频传感器和检波器

2.3 高速采集卡及其触发

2.4 上位机信号处理

2.5 本章小结

第三章 局部放电信号采集系统总体设计

3.1 系统方案论证

3.2 局部放电信号采集系统中的基本技术

3.3 数据采集系统芯片选择

3.4 系统总体设计

3.5 本章小结

第四章局部放电信号采集系统的硬件电路设计

4.1系统硬件结构

4.2 A/D模块设计

4.3 FPGA模块硬件设计

4.4 DSP数据处理模块设计

4.5 系统主要电源电路

4.6 DSP的EMIF接口设计

4.7 DSP的千兆网接口设计

第五章数据采集系统的软件与实现

5.1 FPGA软件开发环境及功能实现

5.2 DSP软件开发环境及功能实现

5.3 数据通信

第六章总结和展望

6.1总结

6.2 展望

参考文献

致谢