学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

电子式互感器数据采集系统的研究与设计

作　者: 王鹏
导　师: 邹积岩；段雄英
学　校: 大连理工大学
专　业: 电机与电器
关键词: 电子式互感器 Rogowski线圈 高精度 低功耗 数字积分器
分类号: TM45
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 250次
引　用: 4次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


在电力系统容量日益扩大和电网电压运行等级不断提高的潮流下,传统电磁式互感器在运行中暴露出越来越多的弊端,难以满足电力系统向自动化、标准化和数字化的发展需求,电子式互感器取代传统电磁式互感器已经成为一种必然的趋势,并成为人们研究的热点。本文围绕电子式电流互感器高压侧数据采集系统进行了研究与设计。Rogowski线圈是电流传感元件,本文总结了Rogowski线圈的基本原理,其中包括线圈的等效电路和相量图,线圈的电磁参数计算。在理论研究的基础上,结合实际设计一款高精度PCB Rogowski线圈。电容分压器是电压传感元件,文章中介绍了传感器的原理、传感器的模型结构,针对其自身结构缺陷和工作环境的电磁干扰,提出具有针对性的电磁兼容设计方法。积分器的性能一直是影响Rogowski线圈电流传感器的精度和稳定性的重要因素之一。模拟积分器具有结构简单、响应速度快、输入动态范围大等优点;数字积分器具有性能稳定,精度高等优点。后者的优势使其成为近年来Rogowski线圈电流互感器实用化研究的一个热点问题。本文设计了一套数字积分器设计的方法,其中包括了积分算法的选择,积分输入采样率和分辨率的确定,数字积分器的通用结构,积分初值的选择方法等。为了保证系统的运行稳定,文章中的系统只采用激光供电模式,降低数据采集系统的功耗就成了系统设计的一个重要环节。文章中介绍了一些实用的低功耗处理方法,分析了激光器的特性,光电池的特性和光电转换器件的特性,并根据这些器件的特性,改进了数据发送激光器的驱动电路,大幅度降低了系统的功耗,保证了系统在较低供电功率条件下的正常运行。论文最后对全文工作进行总结,提出进一步需要解决的问题。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
1 诸论  9-19
  1.1 电子式互感器的发展历程  9-10
  1.2 电子式互感器的研究现状  10-16
    1.2.1 电子式互感器简介  10-13
    1.2.2 基于光学效应的电子式互感器  13-14
    1.2.3 混合型电子式互感器  14
    1.2.4 电子式互感器的优越性  14-16
  1.3 电子式互感器数据采集系统的实用化研究  16-17
  1.4 论文主要内容  17-19
2 传感器的模型与参数分析  19-29
  2.1 Rogowski线圈的模型分析  19-25
    2.1.1 Rogowski线圈的工作原理  19-20
    2.1.2 Rogowski线圈电磁参数的计算与测量  20-22
    2.1.3 高精度PCB Rogowski线圈的设计  22-25
  2.2 电容分压式电压传感器的分析  25-28
    2.2.1 传感器的基本原理  25-26
    2.2.2 电容分压式电压传感器的结构  26-27
    2.2.3 电压传感器的电磁兼容设计  27-28
  2.3 本章小结  28-29
3 高精度的数据采集系统设计  29-40
  3.1 互感器高压侧与低压侧的数据通信  29-33
    3.1.1 数据通信方式的选择  29-31
    3.1.2 模/数转换器(A/D)的控制  31-32
    3.1.3 高压侧控制信号接收解码模块  32-33
  3.2 电流传感器的数字积分器  33-39
    3.2.1 数字积分器的提出  33-34
    3.2.2 数字积分的基本原理  34-35
    3.2.3 数字积分的算法选择  35-38
    3.2.4 数字积分器的结构设计  38-39
  3.3 本章小结  39-40
4 电子式互感器前端信号处理电路以及电磁兼容的设计  40-48
  4.1 模拟信号的放大处理  40-42
  4.2 抗混叠滤波器设计  42-44
  4.3 数据采集系统的电磁兼容设计  44-47
    4.3.1 变电中的电磁干扰  45
    4.3.2 数据采集系统的EMC设计  45-47
  4.4 本章小结  47-48
5 高压侧数据采集系统的低功耗设计  48-58
  5.1 降低系统功耗的方法  48-50
  5.2 低功率激光电源系统  50-55
    5.2.1 激光供能方式的优缺点  50
    5.2.2 激光供能电源的系统结构  50-51
    5.2.3 光电转换部分—光电池  51-55
  5.3 低功耗LED驱动电路  55-57
  5.4 本章小结  57-58
结论  58-59
参考文献  59-62
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  62-63
致谢  63-64

相似论文

  1. WCDMA终端测试仪中低功耗、低杂散频率合成器的研究与设计,TN74
  2. 多功能无线鼠标的研究与设计,TP334.2
  3. 低压低功耗CMOS模拟乘法器研究与设计,TN432
  4. 嵌入式手持移动设备上地理信息展示的低功耗实现,TP311.52
  5. 一种多测速雷达测量体制应答机的研制,V556
  6. 电子式互感器合并单元研究,TM45
  7. 嵌入式处理器取指单元关键部件低功耗技术研究,TP332
  8. 基于双镜面成像的单摄像机标定方法研究,TP391.41
  9. 基于IEC61850的嵌入式合并单元研究,TM45
  10. 基于电容分压的电子式电压互感器的研究,TM451
  11. 基于IEC61850-9的电子式互感器校验与在线监测系统,TM45
  12. 基于65nm工艺的高性能音频∑△模数转换器的研究与实现,TN792
  13. HART无线适配器的研究与设计,TN915.05
  14. 低功耗、多主接口、多图层的液晶控制器设计,TN873.93
  15. 自适应OFDM数字基带接收器的低功耗研究,TN851
  16. 基于IPv6的无线传感器网络的移动性管理技术研究,TP212.9
  17. 基于路预测访问的低功耗高速缓存设计研究,TP333
  18. 基于嵌入式FPGA的合并单元设计,TM45
  19. 调强放疗强度矩阵分解研究,R730.5
  20. 基于嵌入式Linux系统的低功耗方案的设计与实现,TP368.1
  21. 数字化变电站继电保护系统可靠性设计技术研究,TM76

中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 变压器、变流器及电抗器 > 互感器
© 2012 www.xueweilunwen.com