大型三繞組自耦變壓器保護(hù)監(jiān)控管理單元的研制.pdf

1、隨著電力系統(tǒng)對(duì)超高壓大容量變壓器的需求日益增多，自耦變壓器以其節(jié)省材料、制造成本低、損耗小、運(yùn)行效率高、空載電流小、勵(lì)磁功率低、體積小并且可以改善電網(wǎng)的穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。目前自耦變壓器保護(hù)的動(dòng)作可靠性和人機(jī)交互性能不是很高，因此研制動(dòng)作可靠、功能完善以及智能化程度很高的保護(hù)裝置具有迫切的現(xiàn)實(shí)意義。 論文首先對(duì)自耦變壓器保護(hù)裝置的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀以進(jìn)行了分析與綜述。結(jié)合大型三繞組自耦變壓器典型接線方式，根據(jù)保護(hù)

2、的設(shè)計(jì)原則，提出了保護(hù)配置方案，并對(duì)保護(hù)裝置的總體硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析說明。監(jiān)控管理單元是保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的橋梁，論文對(duì)監(jiān)控管理單元的硬件需求和軟件功能需求進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上提出了管理單元的硬件設(shè)計(jì)方案和軟件功能設(shè)計(jì)方案。 上層監(jiān)控管理單元以ARM處理器為硬件平臺(tái)、以嵌入式Linux為開發(fā)環(huán)境、以Qt/Embedded為開發(fā)工具來開發(fā)客戶端程序。本文在對(duì)嵌入式操作系統(tǒng)及其相關(guān)技術(shù)進(jìn)行分析論述的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了文件系統(tǒng)的

3、功能及其制作過程。對(duì)各功能菜單的軟件具體實(shí)現(xiàn)進(jìn)行說明并指出其關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)技術(shù)。 保護(hù)裝置的內(nèi)部通信是監(jiān)控管理單元存在的基礎(chǔ)，本文詳細(xì)介紹了內(nèi)部CAN總線通信總線原理，提出了采用消耗資源小，通信方便且?guī)Э煽繑?shù)據(jù)校驗(yàn)的Modbus協(xié)議作為內(nèi)部通信協(xié)議，并對(duì)內(nèi)部通信流程進(jìn)行分析說明。 隨著變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展，數(shù)字化變電站對(duì)監(jiān)控管理單元提出了更高的要求，各種保護(hù)數(shù)據(jù)需要通過變電站內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。在綜合考慮通信

4、的現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性和通信速度等問題的基礎(chǔ)之上，論文提出了采用以太網(wǎng)為通信通道、IEC 60870-5-103為標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議的通信方式，實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置與綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信。論文以幾種典型的通信過程為例，詳細(xì)闡述了保護(hù)裝置的標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議的實(shí)現(xiàn)過程。 容錯(cuò)處理是監(jiān)控管理單元軟件設(shè)計(jì)必須考慮的另一個(gè)重要方面，論文對(duì)自耦變壓器保護(hù)裝置運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的多種異常情況進(jìn)行了詳細(xì)分析，針對(duì)不同的異常情況，提出了相應(yīng)的解決方案，并采用多種辦法論證了