10kV集成化高压断路器的智能监控系统设计

摘要

传统智能开关外部设备繁多，连线复杂，并且占用空间大，这样设计起来很难看成一个产品，本文就是基于此思想，提出新型智能断路器，根据集成化思想对其内部结构进行设计。
　　本文介绍了传统智能断路器的工作原理，分析不足，利用集成化思想，设计了集成化智能断路器整体结构，并就其保护算法进行了研究，通过MATLAB仿真的方式，确定了新型智能断路器的保护算法。
　　根据集成化断路器内部模块化结构，按功能划分为：电子式互感器、控制单元、高压侧供电电源，局域网通讯，然后根据硬件设计要求，结合实际情况，选取满足要求的电路元件，设计了硬件电路图，最后制出各模块实验样机。
　　软件设计方面，本文结合集成化智能断路器硬件系统，对各个功能模块的软件系统进行设计：首先根据通讯要求，在逻辑控制器内部进行编程，并通过Modelsim软件对曼彻斯特编码、解码进行了仿真，其次依据新的保护算法，利用CCS3.3软件对控制单元进行软件编写，最后对传统的TCP/IP协议加以改写，通过对各层接口的函数调用来实现以太网通信功能。
　　搭建实验平台，通过对软硬件系统的不断调试成功完成了各功能模块的测试，并给出各模块的测试实验结果，结果表明集成化高压智能断路器各功能模块工作稳定，性能良好，符合设计标准。

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第1章 绪论

1.1课题研究的背景及意义

1.2智能断路器的简介

1.3智能断路器的发展

1.4论文研究的主要内容

第2章 集成化智能断路器工作原理及保护算法研究

2.1传统智能断路器工作原理

2.2集成化智能断路器工作原理

2.3集成化智能断路器保护算法的设计

2.4保护算法仿真

2.5保护算法的选择

2.6本章小结

第3章 集成化智能断路器总体硬件设计

3.1集成化智能断路器硬件方案及要求

3.2采样线圈的设计

3.3采集板硬件电路的设计

3.4控制单元硬件电路设计

3.5高压侧采样电路电源设计

3.6本章小结

第4章 集成化智能断路器软件设计

4.1集成化智能断路器软件设计方案

4.2采样值软件设计

4.3主控单元算法软件设计

4.4以太网软件设计

4.5本章小结

第5章 智能断路器各模块测试实验

5.1采集板与控制单元的数据通讯测试

5.2保护算法实验平台测试

5.3高压侧无线供电电源平台测试

5.4以太网数据收发测试

5.5本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢