基于DSP和SCM的10kV断路器智能监控装置的设计

摘要

随着国家智能电网的发展，国家对电力系统智能化水平的要求也越来越高。断路器作为连通和分断电力系统同时可对系统故障进行保护的电器对电力系统的安全稳定运行起着至关重要的作用，所以对断路器智能监控设备的研制有着极为重要的意义。
　　本文提出了一种基于DSP和SCM两种芯片相结合的10kV断路器智能监控设备的设计。本设计的主要特点是:第一，将DSP和SCM相结合的设计，使得两种芯片分别在计算处理和实时控制等方面充分发挥自身的优势，从而满足现场对智能监控装置的监测功能和控制功能要求;第二，根据智能电网建设中对系统设备集成化的要求，本设计将谐波量的测量融入到传统电力信息（电压量、电力量、有功量、无功量、功率因素等）的测量中，这是对电力系统设备集成化的提升，符合国家电网对智能电网建设的总体要求。第三，在本监控设备的设计中加入了负荷预测和故障预判报警程序，从而使得本监控设备更加的智能化。在通信方面，本设计不仅具有传统断路器控制器的“四遥功能”，并且还可以通过电力通信规约IEC61850将信息上传至调度中心。同时本文还提供了DSP和SCM通信的解决方案。
　　根据对实验样机的测试表明，样机大部分的功能已基本达到了预期设计要求，对今后10kV断路器监控装置的研究有一定的参考价值。

目录

摘要

第一章 概述

1．1 研究工作的目的意义

1．2 断路器智能监控装置的功能特点及发展现状

1．3 本论文所做的工作和论文内容安排

第二章 高压真空断路器结构原理以及智能监控装置技术介绍

2．1 10kV断路器的工作原理

2．1．1 ZW8-12型断路器

2．1．2 ZW32-12型断路器

2．2 智能化方面的研究

2．2．1 智能电网的概念

2．2．2 本设备在智能方面的探索

2．3 本装置在电能质量监测方面的探索

2．3．1 现代电能质量的基本概念

2．3．2 小波变换的基本概念

第三章 基于DSP和SCM相结合的10kV断路器智能监控装置的设计

3．1 10kV断路器智能监控装置功能技术指标

3．1．1 10kV断路器智能监控装置的功能

3．1．2 智能监控装置设计的技术指标

3．2 DSP TMS320F2812的基本概念

3．2．1 DSPTMS320F2812的引脚介绍

3．3 SCM的基本概念和引脚功能

3．4 DSP和SCM相结合的硬件设计思路

3．4．1 智能监控装置系统硬件设计

3．4．2 硬件设计准则

3．4．3 硬件电路设计

3．5 系统软件设计

3．5．1 断路器智能监控装置软件设计的主体框架

3．5．2 采集程序设计

3．5．3 人机交互流程设计以及键盘、液晶、充电程序设计

3．6 抗干扰设计

3．6．1 影响监控装置正常运行的干扰来源

3．6．2 断路器监控装置的硬件抗干扰

3．6．3 断路器监控装置的软件抗干扰

第四章 结论

参考文献

附录：智能监控装置实物图

攻读学位期间取得的研究成果

致谢

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