10.5KV电网中消弧装置控制系统的开发与研究

摘要

论文从理论和应用两个方面研究了一种采用磁阀式消弧线圈的自动调谐控制系统在10.5kV配电网中的消弧问题.该文的核心分为两部分:第一部分,首先分析了消弧线圈的功能,主要是补偿单相接地电容电流以及减缓弧隙恢复电压上升速度,保证了电弧的熄灭和避免发生重燃.然后从一般角度探讨了磁阀式消弧线圈的原理及其用于电网消弧的基本理论,推导了控制系统实时跟踪电网电容电流的算法与电网单相接地时系统的控制算法.第二部分,从硬件和软件两方面分析该自动调谐系统的可实现性,设计一套以单片机为控制核心的自动补偿消弧成套装置.实测了大量模拟试验数据,试验数据和数字计算比较,结果是吻合的.从设备的现场调试运行来看,基本达到了设计要求.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题的研究目的和意义

1.2单相接地消弧系统发展动态

1.2.1概述

1.2.2国外发展动态

1.2.3国内发展动态

1.3课题来源、技术要求与主要研究内容

第2章消弧线圈与补偿电网的运行

2.1消弧线圈在电力网中的应用

2.2消弧线圈的功能

2.2.1补偿单相接地电流

2.2.2减缓弧隙恢复电压上升速度

2.3自动调谐消弧线圈

2.3.1消弧线圈的调谐原则

2.3.2传统消弧线圈的局限性

2.3.3磁阀式可控消弧线圈

第3章控制系统的理论分析

3.1磁阀式消弧线圈结构及原理

3.2直流辅助励磁工作原理

3.3控制系统实时测量的算法

3.4数字PID控制算法

3.5电网单相接地控制原理

第4章控制系统的设计

4.1系统的硬件实现

4.1.1微处理器的选型及可控硅驱动电路

4.1.2同步信号模块

4.1.3模拟量输入、输出模块

4.1.4 I/O接口电路

4.1.5信号量输入、输出电路

4.2系统的软件设计

4.2.1控制软件的主要任务

4.2.2软件结构

4.3系统抗干扰措施

4.3.1硬件抗干扰措施

4.3.2软件抗干扰措施

第5章串行通讯功能的实现

5.1 RS-232-C串行通讯电路

5.2串行通讯协议

5.2.1串行接口工作原理及功能

5.2.2串行通讯协议

5.3上位机串行通讯的实现

5.3.1上位计算机编程语言简介

5.3.2 MSComm控件简介

5.3.3串行通信程序

第6章消弧控制系统现场试验

6.1单相接地试验

6.2自动跟踪及补偿试验

6.3弧光接地试验

结论

致谢

参考文献

附图