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路灯节能与电缆防盗成套技术研究

作　者: 金光明
导　师: 曾祥君
学　校: 长沙理工大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 路灯节能电缆防盗可调电抗器 IGBT 无源控制谐振测量
分类号: TM923.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 29次
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内容摘要

路灯系统降压节能和路灯电缆防盗检测与定位是国内路灯配电系统研究的热点问题。论文在课题组前期研究的基础上提出了一种基于IGBT有源控制的路灯降压节能系统和一种路灯电缆防盗测量新方法——谐振测量法。首先,论文阐述了路灯降压节能的基本理论,提出了提出了一种基于IGBT有源控制的路灯节能新方法。将可调电抗器串联接入路灯电路,通过IGBT有源控制可调电抗器二次侧电流,进而控制可调电抗器的阻抗大小,达到调节路灯两端的实际电压,实现路灯节能的目的,仿真结果验证了该方法的有效性。然后,针对目前路灯电缆被盗严重的问题,论文提出了一种新的路灯电缆防盗检测和定位新方法。将一个可调电抗器和一个定值电阻通过旋转开关串联接入路灯电路的三相母线,经可调电抗器注入一个变频恒流信号寻找单相路灯电路的谐振频率。根据谐振频率的大小计算线路上连接的路灯数量,判断线路是否完整,并通过计算找出电缆被盗点。经理论推导和模拟实验实验验证,该系统不受变压器类型的影响,没有线路长度的限制,同时适合于路灯开灯和关灯两种状态。最后,论文综合路灯节能新方法和路灯防盗检测和定位新方法的共通点——可调电抗器的控制,研究了一种路灯防盗与节能成套技术,使用一套控制系统同时控制路灯节能和电缆防盗。本文提出的路灯降压节能新方法、路灯电缆防盗检测和定位系统以及路灯节能防盗成套技术将有利于提高路灯配电系统自动化控制水平,抑制电能浪费,提高路灯系统的供电可靠性,提高电能质量,具有广阔的应用前景。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章绪论  10-18
  1.1 课题研究的背景  10-11
  1.2 路灯节能研究现状  11-15
    1.2.1 节能型变压器研究现状  11-12
    1.2.2 路灯光源研究现状  12-13
    1.2.3 路灯控制系统研究现状  13-15
  1.3 路灯电缆防盗的研究现状  15-17
    1.3.1 传统的电缆防盗方法  15
    1.3.2 路灯电缆防盗检测研究现状  15-17
  1.4 本文所做主要工作  17-18
第二章路灯供电系统故障分析  18-25
  2.1 路灯的内部结构和辅助原件  18-21
    2.1.1 高压钠灯的内部结构  18-19
    2.1.2 辅助元件  19-21
  2.2 路灯配电系统的电气连接  21-22
  2.3 路灯供电系统的故障类型与故障分析  22-25
    2.3.1 路灯配电系统的故障类型  22-23
    2.3.2 路灯配电系统的故障分析  23-25
第三章基于 IGBT 有源控制的路灯降压节能系统  25-33
  3.1 路灯降压节能电路设计  25-28
    3.1.1 路灯降压节能电路  25-27
    3.1.2 可调电抗器的选择  27-28
  3.2 IGBT 有源控制电路设计  28
  3.3 基于 IGBT 有源控制的路灯节能系统  28-30
    3.3.1 控制原理  28-30
    3.3.2 基于IGBT 有源控制路灯节能系统的优点  30
  3.4 MATLAB 仿真分析  30-32
    3.4.1 路灯节能原理仿真分析  30-31
    3.4.2 IGBT 控制部分仿真分析  31-32
  3.5 小结  32-33
第四章路灯电缆防盗检测系统  33-46
  4.1 电容电流测量技术简介  33-34
  4.2 高压钠灯的等效电路  34
  4.3 路灯电缆防盗系统设计  34-39
    4.3.1 路灯电缆防盗设计原理  34-37
    4.3.2 路灯电缆防盗系统  37-39
  4.4 路灯电缆防盗仿真分析  39-44
    4.4.1 仿真模型及数据  39-40
    4.4.2 仿真结果  40-44
  4.5 模拟实验  44-45
    4.5.1 实验模型和数据  44-45
    4.5.2 误差分析  45
  4.6 小结  45-46
第五章路灯节能与防盗成套装置设计  46-54
  5.1 路灯节能与防盗成套装置设计  46-50
    5.1.1 路灯节能与防盗系统成套装置设计方案  46-47
    5.1.2 路灯节能与防盗成套装置控制原理  47-50
  5.2 通讯方式的选择以及信号传输方法框图  50-53
    5.2.1 通信方式的选择  50-51
    5.2.2 通信框图  51-53
  5.3 小结  53-54
总结  54-56
参考文献  56-60
致谢  60-61
附录 A 攻读硕士学位期间完成的论文  61-62
附录 B 攻读硕士学位期间申请的专利  62

路灯节能与电缆防盗成套技术研究

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