一种基于CAN总线的馈线自动化系统的研究

摘要

本文所研究的10kV柱上断路器远程监控系统是配电自动化中的一部分,也称为馈线自动化.该系统研究了辐射状配电网和环网开环运行配电网的故障处理方案,远程监控系统中远程终端的软件、硬件设计,通信协议的选择,通信网的组网结构,故障判断算法的选择、实现等几个方面,其中的远程数据终端以DSP和单片机为核心,终端之间及终端与变电站单元之间的通信网采用CAN现场总线,可以提高通信的可靠性并节约通信线路的投资.系统在正常情况下,远方实时监视馈线分段开关与联络开关的状态和馈线电流、电压情况,并实现线路开关的远方合闸和分闸操作;在故障时获取故障记录,并自动判别和隔离馈线故障区段以及恢复对非故障区域供电.

目录

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第一章引言

1.1课题的研究背景

1.1.1配电自动化系统的基本概念

1.1.2配电自动化系统的现状及发展

1.1.3我国配电网特点

1.2课题的意义

1.3课题研究的主要内容

第二章系统总体设计

2.1馈线自动化技术的发展

2.2馈线自动化故障处理方式

2.2.1无通信信道时的馈线自动化方案

2.2.2辐射状网故障区段隔离

2.2.3有通信信道时的故障处理方案

2.2.4本系统的综合方案

2.2.5单相接地区段判断

第三章数据采集和控制终端的设计

3.1远程数据采集和控制终端的基本功能

3.2终端的硬件设计

3.2.1 CPU的选择

3.2.2开关量输入电路的设计

3.2.3遥控信号输出电路

3.2.4模拟量输入电路

3.2.5实时时钟电路

3.2.6通信模块电路

3.2.7电源供应

3.2.8结构设计

3.2.9电阻、电容元件的选择

3.3终端的软件设计

3.3.1数字滤波

3.3.2计算幅值的方法

3.3.3终端软件结构

3.4本章小结

第四章通信模块电路设计

4.1通信模块电路

4.2 CAN总线协议的研究

4.2.1 CAN的分层结构

4.2.2 CAN总线的特点

4.2.3 CAN协议的应用

4.3和上位机的联系

4.4本章小结

第五章结论

参考文献

致谢

附录

在学期间发表的学术论文和参加科研情况