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电力系统暂态过电压在线监测与记录系统的研究

作　者: 罗高
导　师: 李建明; 戴玉松
学　校: 西华大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 电力系统过电压监测 FPGA
分类号: TM86
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

随着在线测量技术的发展，电力系统监测技术也得到了发展和应用，比如局部放电在线检测，变压器运行状态的在线诊断，还有就是电力系统过电压在线监测技术，电力系统大部分故障都是由过电压引起的，为了分析事故的具体原因，需要及时记录并反映电网电压实时运行情况，为日后过电压事故分析提供有效的依据，这就需要监测电力系统出现的内部过电压和雷电过电压；同时，为了提高电网的运行可靠性，将过电压事故对设备造成的影响及电网的建设成本控制在合理范围内并尽可能降低，这些举措都需要以过电压为依据；为了实现可靠的电气设备的绝缘配合和过电压保护，需要监测电力系统实时过电压，根据过电压的幅值和陡度并结合电气设备的绝缘性能，判断各种装置的保护特性是否合理，限制后的过电压是否对电气设备的绝缘构成威胁。基于上述诸多重要原因，实时对过电压的监测和记录具有现实的作用和意义。本文开发研制了一种基于FPGA的分散式电力系统过电压在线监测装置，该装置包括电压互感器、前置电路、数据采集系统等几部分构成，以及电压互感器和测量仪器之间的传输系统，数据采集系统由FPGA芯片进行数据采集，缓存，转存的控制。该系统高速可调的采样频率能同时兼顾内部过电压和大气过电压的采集，系统的暂态响应好，能满足对电力系统过电压的监测与记录。系统通过挂网运行采集到的过电压数据表明，该系统能实时监测并完整记录过电压发生过程，能为过电压事故分析提供可靠依据。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-13
  1.1 暂态过电压监测研究的目的和意义  8
  1.2 暂态过电压监测研究现状  8-11
    1.2.1 过电压研究的基本方法  8-9
    1.2.2 国外研究历史  9-10
    1.2.3 国内过电压监测系统成果  10-11
  1.3 本课题完成的主要工作  11-13
2 过电压产生原因及特性分析  13-17
  2.1 大气过电压[13]  13
  2.2 暂时过电压  13
  2.3 操作过电压  13-17
    2.3.1 间歇电弧接地过电压  13-14
    2.3.2 空载线路分闸过电压  14
    2.3.3 空载线路合闸过电压  14-15
    2.3.4 切除空载变压器  15
    2.3.5 解列过电压  15-17
3 过电压在线监测系统的原理及关键技术  17-21
  3.1 过电压在线监测的原理  17
  3.2 过电压在线监测系统的关键技术  17-21
4 过电压在线监测系统硬件设计  21-50
  4.1 在线监测系统的总体方案  21
  4.2 在线监测系统的原理  21-22
  4.3 系统装置的组成  22-50
    4.3.1 互感器冲击性能分析研究  22-39
    4.3.2 前置电路的设计  39-48
    4.3.3 采集卡的设计  48-50
5 过电压在线监测系统软件设计  50-65
  5.1 数据采集流程  50-52
  5.2 采集控制软件设计  52-59
    5.2.1 FPGA 简介  52-54
    5.2.2 FPGA 芯片选型  54
    5.2.3 数据采集控制模块仿真  54-59
  5.4 波形分析软件设计  59-65
    5.4.1 软件整体功能简介  59-60
    5.4.2 Visual Basic 6 简介  60-61
    5.4.3 软件功能及界面设计  61-65
6 系统在线监测功能及波形分析  65-71
  6.1 前面板介绍  65-66
  6.2 后面板介绍  66-67
  6.3 该系统的主要特性  67
  6.4 波形分析  67-71
    6.4.1 直击雷过电压  67-68
    6.4.2 感应雷过电压  68-69
    6.4.3 间歇电弧接地过电压  69
    6.4.4 接地故障过电压  69-70
    6.4.5 合闸过电压  70-71
  6.5 小结  71
7 总结及展望  71-73
参考文献  73-75
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果  75-76
致谢  76-77

电力系统暂态过电压在线监测与记录系统的研究

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