10KV電力電容器運行保護(hù)測控裝置的研究
摘要
電力電容器作為電力系統(tǒng)中主要的無功補(bǔ)償裝置，其在電網(wǎng)中的有效應(yīng)用可以起到提高電網(wǎng)功率因數(shù)，改善電網(wǎng)供電質(zhì)量,降低電網(wǎng)損耗等作用。但是電力系統(tǒng)運行過程中的一些不確定性因素使其在運行過程中不能正常工作，并且產(chǎn)生故障，這不僅僅影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量，而且影響整個電網(wǎng)的安全可靠運行。因此，研究一種先進(jìn)，可靠并且實用的電力電容器保護(hù)裝置就顯得尤為重要。
本文主要討論了基于DSP技術(shù)的電力電容器微機(jī)保護(hù)測控裝置，主要包括:電力電容器保護(hù)裝置的基礎(chǔ)性理論研究，電力電容器保護(hù)裝置硬件和軟件的設(shè)計以及技術(shù)上的實現(xiàn)。
基于對現(xiàn)有電力電容器微機(jī)保護(hù)裝置的分析和對比，本論文對硬件和軟件系統(tǒng)進(jìn)行了模塊化設(shè)計。硬件部分主要包括：電源系統(tǒng)模塊，模擬調(diào)理模塊，開關(guān)量輸入輸出模塊，人機(jī)接口模塊和通訊電路模塊。在硬件的基礎(chǔ)上，結(jié)合交流采樣和傅立葉算法，本論文完成了主程序服務(wù)模塊，中斷服務(wù)子程序模塊，鍵盤電壓模擬量采集模塊和通信模塊等軟件部分的設(shè)計。

關(guān)鍵詞：電力電容器；微機(jī)保護(hù)；TMS320F2812；DSP。

THE RESEARCH ON CAPACITOR PROTECTION DEVICE

ABSTRACT

Capacitor as power compensation device can improve the power factor, better the power net quality, reduce the loss,and so all. But during the running, there always exists some unsure elements which will effect the capacitor’s work and make some malfunctions ,this not only effects the power net quality but also endanger the whole power net’s safe running . So, it seems necessary to research out an advanced,dependable and practical capacitor protection device .
This thesis mainly discusses the research on the Microcomputer protection device of capacitor based on DSP technology. It mainly includes: the reseach on the protection of power capacitor, the hardware design on the capacitor protection device and the research on how to realize the technology.
Based on the synthetical analyzing and contrasting the capacitor protection device now available,combining with CPLD technology, this thesis designed the hardware and software system united .The hardware embraced:power system unit, mimic recuterate unit,swithed in and out unit,connection between computer and men unit,and the communication of electric circuit unit.Relayed on the design of the hardware and conbined with the AC stamping and Fourier algorithm this thesis completed the design of every software, including the main routine and the interrupt service routine,key interrupt service routine, communication interrupt service routine,A/D procedure and data in and out service routine.

Keywords:power capacitor, TMS320F2812, microcomputer protection
目錄
摘要 I
目錄 III
第1章：緒論 1
1.1 本課題研究的意義 1
1.2 國內(nèi)外電力電容器保護(hù)技術(shù)的發(fā)展 2
1.3 本課題所做的工作 3
第2章：電力電容器保護(hù)的理論研究 5
2.1 電力電容器的故障分析及處理 5
2.1.1 電力電容器發(fā)生故障的原因 5
2.1.2 電力電容器發(fā)生故障的現(xiàn)象 5
2.1.3 電力電容器的故障分析 6
2.2 電力電容器的保護(hù)功能及原理 7
2.3 電力電容器的保護(hù)裝置及原理 10
第3章：電力電容器微機(jī)保護(hù)裝置的硬件設(shè)計 12
3.1 微機(jī)保護(hù)的CPU方案 12
3.1.1 傳統(tǒng)的MCU+PSD保護(hù)方案 12
3.1.2 選取具有快速數(shù)據(jù)處理能力的數(shù)字信號處理器 12
3.2 本設(shè)計系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖3-1： 13
3.3 微機(jī)保護(hù)裝置中的 DSP芯片設(shè)計 14
3.3.1 時鐘電路設(shè)計 14
3.3.2 復(fù)位電路設(shè)計 14
3.3 電源模塊 15
3.4 模擬量采集模塊 16
3.5 開關(guān)量輸入模模塊 17
3.6 開關(guān)量輸出模塊 18
3.7 看門狗電路 18
3.8 鍵盤、顯示模塊 19
3.9 通信模塊 21
第4章 電力電容器微機(jī)保護(hù)裝置的軟件設(shè)計 23
4.1 常見微機(jī)保護(hù)交流采樣算法 23
4.2 傅氏變換算法 26
4.3 采樣頻率自動跟蹤 28
4.4 采樣點數(shù)的選擇： 29
4.5 保護(hù)裝置的軟件設(shè)計 30
第5章 實驗及調(diào)試 33
5.1 實驗題目： 33
5.2 試驗?zāi)康模?33
5.3 實驗儀器及設(shè)備： 33
5.4 實驗步驟： 33
5.5 實驗數(shù)據(jù)及結(jié)果： 34
5.6 實驗心得： 35
第6章 結(jié)論與展望 36
致 謝 37
參考文獻(xiàn) 38


參考文獻(xiàn)
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