文档介绍：南京理工大学
硕士学位论文
基于FPGA的分布式输电线路故障录波器的设计
姓名:钱翰博
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:戴跃伟;叶曙光
20060606
摘要目前电力系统正朝着设备数字化和网络互联化的方向发展,电力系统的行为也将会越来越复杂。作为电网故障分析必不可少的故障录波器,电网的日趋复杂化对其性能提出了更高的要求。技术和嵌入式系统的发展为故障录波器的性能改善提供本文首先提出了一种基于以上技术的高性能分布式输电线路故障录波器的实现方案,简要分析了其软硬件结构和功能;接着针对故障录波装置中数据采集的高精度、高速度问题,提出了基于和的数据采集单元的设计方案;针对大容量故障数据的存储问题,设计了在内嵌⒋砥鞯腇鲜迪諷控制器的方案,并运用甇仿真工具对设计的刂破鹘辛朔抡妫谎究了在内嵌⒋砥魃瞎菇ㄇ度胧较低车奈侍猓蛔詈筇致哿诵胁ú饩嗨惴在输电线路故障录波器中应用的相关问题。关键词:故障录波,数据采集,行波测距,度隤处理器了必要条件。■●南京理工大学硕士学位论文基于的分布式输电线路故障录波器的设计
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研究生签名:趣殓鸯枷易年聓日扣辞聓日声明学位论文使用授权声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果,尽我所知,在本学位论文中,除了加以标注和致谢的部分外,不包含其他人已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档,可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容,可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文,按保密的有关规定和程序处理。研究生签名
髀论文的背景和意义电力系统故障动态记录的基本任务就是记录系统大扰动缍搪饭收稀⑾低痴竦础频率崩溃、电压崩溃等⑸蟮挠泄氐缙线路电流、母线电压、线路功率、母线频率等谋浠碳凹痰绫;び氚踩远爸玫亩餍形#收下疾ㄆ骺梢员豢作为电力系统的。黑匣子”,电力系统中进行故障录波分析的意义在于:贩治鍪鹿实脑虿⒀芯慷圆一个电力系统往往连接着广大地区的许多发电厂和变电所,当系统发生事故时,除继电保护和自动装置动作切除故障外,还需尽快查明故障原因,以便确定防止事故发生的对策。通过录波的各故障波形图的对照显示,可以准确地反映故障类型、相别、故障电流、电压的数值以及断路器的跳合闸时间和重合是否成功等情况,这样就可以正确分析和确定事故的原因,研究有效的防止措施,从而减少并避免再发生类似事故。菲兰奂痰绫;ず妥远爸玫墓ぷ在电力系统发生事故时,继电保护装置虽动作跳闸,切除了故障,但有时可能出现几套保护装置同时动作的情况,其中有的保护装置是正确动作,而有的则可能是误动作。对录波资料分析就可以正确评价或验算继电保护装置工作的正确性。特别是当发生转换性故障时,,在超高压线路上,接地故障约占%左右。每次事故发生后,一般均需及时巡线找到故障点并进行处理,以保证线路安全供电。利用录波图不仅可以迅速判明故障类型和相别,而且还可以利用录波资料提供的零序短路电流值,准确地计算出故障地点,这样就缩小了巡线范围,大大减轻工人巡线的劳动强度,同时有利于迅速寻找故障点消除故障,及时恢复供电,减小经济损失.⑾旨痰绫;ず妥远爸萌毕荩阌诟慕屯晟谱爸在发电机和超高压线路上装设的继电保护和自动装置接线回路的设计上,虽然经过认真细致的研究,仍可能有不合理或考虑不周的地方,这些问题在做各种模拟试验时甚至在运行中都不容易发现,但在系统发生事故时,就会造成装置的拒动或误动。利用录波资料,经过分析,就可以发现装置的缺陷,及时进行消除并改进装置的接线。⑾忠淮紊璞溉毕荩笆毕在电力系统中,有的一次设备例如高压断路器存在缺陷,平常很难发现,而这些缺陷将在不同程度上危及电力系统的安全运行。通过对录波图的分析,即可发现这些隐患并及时予以消除,●■。.
峁┳;恍怨收虾头侨嘣诵性俟收献柿在电力系统运行中,机组内部或同一线路上有时在很短时间内可能会发生由一种类型故障转换为另一种类型故障的现象。由于这些情况是发生在很短时间内的,值班人员很难发现,主控室内的仪表也很难反映出来,如无故障录波就很难弄清这些情况,也很难判断继电保护和自动装置能否适应此种情况。私庀低吃诵星榭觯杆僬返卮硎鹿联接许多发电厂和变电所的电力系统,当发生事故后,继电保护装置动作,有时跳开一回或几回线路,有时还可能联动切除某个电厂的发