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论文摘要内容

题名:

 永磁操动机构智能分界开关控制器的改进研究

作者:

 许昆

语种:

 chi

学科:

 电力系统及其自动化

学位:

 工程硕士

学校:

 南京工程学院

院系:

 电力工程学院

专业:

 电气工程

导师姓名:

 刘秋华

完成日期:

 2015-04-30

题目(外文):

 Research on improvement of intelligent demarcation switch controller based on permanent magnetic actuator

关键字(中文):

 永磁操动机构 智能分界开关控制器 单相接地故障定位 改进设计 试验研究

关键字(外文):

 permanent magnetic actuator intelligent demarcation switch controller single-phase grounding fault location improved design experimental research

文摘:

 

 

作为智能配电网建设的重要组成部分,配电网智能分界开关及控制系统成套设备是安装应用于10kV架空线末端用户进线位置或分支用户T接点处的一种具有自动实现故障判别和隔离功能的智能开关设备。它是配电自动化系统的基本组成模块,也是实现馈线自动化的必要技术手段。

结合目前国内外永磁开关操动机构和智能分界开关控制器的发展趋势,本文针对企业现有分界开关控制器存在的不足,在详细分析了当前分界开关中较为先进的永磁操动机构控制原理以及控制器系统智能保护故障判据的基础上,从硬件和软件两个方面分别对现有分界开关控制器开展了改进研究:

硬件改进方面,由于引入永磁操动机构而提高了对控制器控制回路的大电流输出要求,也将后备电源的电压提高了一个等级。对此,本文采用IGBT大功率管替代原来的继电器,并配以相应的驱动电路和保护电路及与后备电源相适应的充电电源模块,经过实验测试、仿真分析得出最优化设计;另外针对控制器其他硬件模块包括处理器、电源模块存在的问题,给出了相应的改进方案及策略。

软件改进方面,着重研究了经消弧线圈接地系统下发生单相接地短路故障时,现有分界开关控制器故障判据存在的不足。对此,本文引入多判据方案并提出一种综合性的单相接地故障定位方法,对该方法的特征判据、原理和软件流程进行了深入分析、重新设计和软件实现;另外针对控制器其他软件模块包括遥信采集、遥控输出存在的问题进行了改进设计和软件程序实现。

最后在完成对改进后控制器软硬件系统各个模块的仿真和调试的基础上,对控制器样机的功能、分合闸性能、电磁兼容(Electro Magnetic Compatibility,EMC)性等进行了详细测试,针对测试中存在的问题进行综合分析、逐一解决、不断完善,最终使控制器系统样机测试合格。

文摘(外文):

 

 

As an important part of the construction of smart distribution network, distribution network intelligent demarcation switch and control system complete equipment is a kind of intelligent switching device with automatic fault identification and isolation function, which installed on and applied to the end users' incoming location of 10kV overhead line or T junction of branch users. It is the basic component of distribution automation system, and also a necessary means of feeder automation.

Combined with the current trends of permanent magnetic actuator and intelligent demarcation switch controller domestic and international, and in view of the boundaries presented in enterprise’s existing switch controller, improved research of demarcation switch controller from two aspects of hardware and software is carried out in this paper based on a detailed analysis of the control theory of current demarcation switch’s relatively advanced permanent magnet actuator and failure-protection criterion of intelligent controller system:

Hardware improvements focus on that, the large current output requirement of the controller’s control circuits is improved by the introduction of permanent magnetic actuator, and the voltage of the back-up power solution is improved. In this regard, the IGBT high power tubes instead of the original relay, and equipped with the corresponding driving circuit, protecting circuit and charging power module with back-up power supply module. Finally, the optimum design is obtained by the experimental test and the simulation analysis. In addition, the corresponding improvement schemes and strategies according to the existing problems of other hardware modules including processor and the power supply module are given in this paper.

Software improvements focus on the study of the existing shortcomings of demarcation switch controller failure-protection criterion when single-phase earth fault happens in the arc suppression coil grounding system, then a multi criterion solution is introduced, a kind of single-phase grounding fault location method is puts forward, the corresponding improvements of controller software is carried out, and the characteristic criterion, principle and software process of this method are in-depth analyzed, re-designed and software realized in this paper. In addition, the improved design and software implementation according to the existing problems of the controller’s other software modules including remote signal acquisition and remote control output are given in this paper.

Finally, on the basis of simulation and debugging of each module of the improved controller hardware and software system, the controller prototype’s functions, switching performance and electro magnetic compatibility are tested in detail, and the problems existing in the test make a comprehensive analysis, solving, and constantly improve. Eventually, the system prototype of controller passes the test successfully.

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开放日期:

 2018-07-01

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