智能断路器IED模型在真空状态检测中的应用

发布时间：2025-06-21 00:13

　　断路器是电力系统保障系统安全运行以及控制电能分配的核心设备,随着智能电网的发展建设,断路器的功能体系智能化发展也不断提出新的要求。本文针对国内外智能断路器产品存在的不足进行改进,提出状态监测、保护、控制、故障处理、智能通信等功能一体化设计的断路器模型结构。对应用功能按IEC61850标准进行抽象建模,根据断路器的功能架构划分为包含各种功能逻辑节点的六大逻辑设备,并根据断路器的测量数据构建通信服务模型。分析介绍了上述模型的建模原则和建模过程,在此基础上完成对真空状态监测功能的抽象建模,由此配置完整的断路器智能电子装置(Intelligent Electronic Device,IED)模型。为了在智能断路器IED模型下实现真空断路器真空状态监测功能,对其进行了方法探究和原理分析。设计了基于改进耦合电容法的传感器探头、信号处理电路、程控电路、通信模块以及上位机监测数据处理平台,由此完成真空压强在线监测系统的设计。为了完成对真空状态检测系统的程序算法设计及模型测量精度的验证,搭建了真空压强在线监测实验平台,实验平台包括断路器供电系统、真空气压调节系统、信号采样处理系统。通过真空气压计测量灭弧室...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 国内外智能断路器IED发展现状
        1.2.1 国内智能断路器IED设备研究进展
        1.2.2 国外智能断路器IED设备研究进展
    1.3 真空断路器真空状态在线检测技术研究现状
    1.4 本文主要研究内容和章节安排
2 智能断路器IED模型构建
    2.1 智能断路器各类功能逻辑节点模型构建
        2.1.1 逻辑节点建模原则分析
        2.1.2 智能断路器逻辑节点建模实例分析
    2.2 智能断路器逻辑设备模型构建
        2.2.1 逻辑设备模型的组成元素分析
        2.2.2 逻辑设备建模实例分析
    2.3 智能断路器通信模型构建
        2.3.1 抽象通信服务技术研究
        2.3.2 数据通信模型的研究
    2.4 智能断路器真空状态监视功能建模
    2.5 本章小结
3 断路器真空状态检测系统设计
    3.1 信号采集传感器设计
        3.1.1 信号传感器测量原理
        3.1.2 信号传感器参数分析
    3.2 信号处理电路设计
    3.3 程控模块设计
        3.3.1 程控板的硬件设置
        3.3.2 程控板程序算法设计
    3.4 智能通信模块设计
    3.5 真空状态检测实验系统设计
    3.6 真空状态检测数据处理平台设计
    3.7 本章小结
4 真空状态检测实验数据分析及程序算法验证
    4.1 断路器工作电压与信号电压数据分析
        4.1.1 断路器的工作电压及对应的信号电压周期波形分析
        4.1.2 断路器系统电压与信号电压的对应关系分析
    4.2 信号电压-真空压强关系分析
    4.3 信号电压差值-真空压强关系分析
    4.4 相对信号电压差值-真空压强关系分析
    4.5 真空压强测量算法验证及误差分析
    4.6 本章小结
5 真空状态数据通信过程研究
    5.1 IEC61850 通信服务实现的研究
    5.2 数据抓包结果及采样数据分析
    5.3 真空压强监视节点数据通信分析
    5.4 功能节点关联及真空压强数据共享过程分析
    5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：4051612