基于实时仿真平台的电气设备状态检测技术研究

摘要

社会的不断进步发展，致使人们对于电力系统稳定性的需求愈来愈高。电力系统中的突发性故障的发生会带来巨大的经济损失以及恶劣的社会影响。那么，对电力系统中的设备的状态进行即时监控，全面掌握设备在各个时间段内的状态，具有深远的意义。当设备显示出老化或者将要发生故障的态势，则可以发出先期预警，进而避免电力系统的突发性故障的发生。在对电气设备进行状态监测时，对于监测实时性的要求较高。为了解决这一问题，可以将本公司自主研发的一套实时仿真平台应用于电气设备状态监测领域中。
　　本研究的主要内容包括:
　　1.研究和学习相关的电气设备的状态监测算法。为将电气设备状态监测技术在实时仿真平台中实现，首先对电气设备状态监测技术进行研究。着重分析电容型设备状态监测算法以及金属氧化物避雷器的状态监测算法。
　　2.以金属氧化物避雷器的状态监测算法为例，实现基于实时仿真平台的金属氧化物避雷器状态监测系统。包括整套监测系统的硬件架构设计以及金属氧化物避雷器状态监测算法在QNX仿真机中的算法移植。
　　3.现代智能化变电站主要使用IEC61850通信体系标准来完成变电站中各IED之间的数据交互。若要使得电气设备状态监测系统在现代智能化变电站中得到广泛应用，那么电气设备状态监测系统应当满足IEC61850规约要求。本研究以金属氧化物避雷器状态监测系统为例，给出了电气设备状态监测系统在IEC61850规约下建立模型的方案。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 本论文研究的目的和意义

1．2 国内外研究现状及发展趋势

1．3 论文的组织结构

第二章 电气设备状态监测技术研究介绍

2．1 电气设备状态监测技术综述

2．2 电容型设备的状态监测

2．2．1 电容型电气设备简介

2．2．2 电容型电气设备状态监测算法

2．3 金属氧化物避雷器的状态监测

2．3．1 金属氧化物避雷器介绍

2．3．2 金属氧化物避雷器的状态监测方法

2．4 本章小结

第三章 金属氧化物避雷器状态监测在实时仿真平台中的实现

3．1 实时仿真平台简介

3．1．1 实时仿真平台硬件架构简介

3．1．2 QNX实时操作系统简介

3．1．3 QNX操作系统开发工具简介

3．2 金属氧化物避雪器状态监测系统总体结构设计

3．2．1 系统构架及工作流程

3．2．2 系统性能

3．3 金属氧化物避雷器状态监测系统的硬件架构

3．3．1 金属氧化物避雷器泄漏电流传感器

3．3．2 金属氧化物避雷器参考电压衰减器

3．3．3 AD同步采样单元

3．3．4 PCIe桥接单元

3．4 金属氧化物避雷器状态监测算法的软件实现

3．4．1 软件FIR滤波器的设计与实现

3．4．2 金属氧化物避雷器阻性电流解析算法的软件实现

3．5 金属氧化物避雷器状态监测系统的验证

3．6 本章小结

第四章 智能化变电站中电气设备状态监测技术的实现

4．1 智能化变电站及IEC61850规约简介

4．1．1 智能化变电站简介

4．1．2 IEC61850规约简介

4．2 金属氧化物避雷器状态监测系统在IEC61850体系标准中的建模

4．2．1 IEC61850标准中的建模原则

4．2．2 金属氧化物避雷器状态监测系统在IEC61850标准中的建模

4．3 系统实现

4．3．1 主机程序

4．3．2 数据采集模块

4．3．3 数据处理模块

4．3．4 数据存储模块

4．3．5 数据回放模块

4．4 本章小结

第五章 系统测试

5．1 测试目的

5．2 测试内容及方法

5．3 测试结果

5．4 实际应用案例

第六章 结论

参考文献

致谢