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基于DSP的配电网PT铁磁谐振监测及抑制装置的研究

作　者: 张勋友
导　师: 温阳东
学　校: 合肥工业大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 配电网电磁式电压互感器铁磁谐振消谐装置 DSP芯片
分类号: TM76
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

本文通过对配电网三种中性点接地方式进行分析,指出其接地方式的运行特点和存在的问题。在中性点不接地系统中,电磁式电压互感器(PT)引起的铁磁谐振过电压是最常见、造成事故最多的一种内部过电压,严重影响了配电网安全运行。通过分析了配电网PT铁磁谐振的产生机理,指出常用消除和抑制谐振的措施。由于传统的微机型消谐器一般都是采用8位或16位单片机做处理器,不能满足现代电网发展的需要。本文在传统的微机型消谐器的基础上,设计出了一种基于DSP的配电网PT铁磁谐振监测及抑制保护一体化装置。该装置的核心是采用美国TI公司的32位DSP芯片TMS320F2812,通过结合DSP算法,对其硬件和软件进行了设计,并且利用MATLAB/ Simulink进行了仿真研究。与其它消谐装置相比,本文设计的基于DSP的新型PT铁磁谐振抑制装置结构简单,价格便宜,功能全面,可靠性高,在电力系统中具有良好的应用前景。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-7
致谢  7-11
第一章绪论  11-14
  1.1 引言  11-12
  1.2 国内外研究现状  12
  1.3 研究的目的和意义  12-13
  1.4 本论文的主要研究内容  13-14
第二章配电网铁磁谐振产生机理与抑制措施  14-28
  2.1 配电网的特点及中性点运行方式  14-19
    2.1.1 配电网的特点  14-15
    2.1.2 配电网中性点运行方式  15-19
      2.1.2.1 中性点不接地系统  16-17
      2.1.2.2 中性点经消弧线圈接地系统  17-18
      2.1.2.3 中性点经低阻接地  18-19
  2.2 铁磁谐振现象  19-21
    2.2.1 铁磁谐振的一般原理  19-20
    2.2.2 铁磁谐振的基本特性  20-21
  2.3 PT 铁磁谐振的等效电路及原理  21-23
  2.4 铁磁谐振的参数范围  23-24
  2.5 配电网铁磁谐振抑制措施的分析  24-27
    2.5.1 选用励磁特性较好的PT  25
    2.5.2 加装线性阻尼电阻或灯泡  25
    2.5.3 加装可控硅多功能消谐装置  25-26
    2.5.4 PT 一次侧的中性点与地之间串接LXQ 型消谐器  26
    2.5.5 在PT 的一次中性点处接零序PT  26-27
  2.6 新型配电网PT 铁磁谐振抑制装置  27
  2.7 本章小结  27-28
第三章新型系统的硬件设计  28-43
  3.1 引言  28
  3.2 系统硬件框架设计  28-29
  3.3 DSP 主电路模块  29-35
    3.3.1 TMS320F2812 简介  30-32
    3.3.2 TMS320F2812 电源设计  32-33
    3.3.3 TMS320F2812 时钟及看门狗  33
    3.3.4 TMS320F2812 存储器配置  33-35
  3.4 数据检测模块  35-36
    3.4.1 交流变换电路  35
    3.4.2 信号调理电路  35
    3.4.3 模数转换电路  35-36
  3.5 开关量输入输出模块  36-39
    3.5.1 开关量输入回路  36-37
    3.5.2 开关量输出回路  37-39
  3.6 键盘显示模块  39-40
    3.6.1 液晶显示模块  39-40
    3.6.2 键盘模块  40
  3.7 通信模块  40-42
    3.7.1 RS232 通信模块  40-41
    3.7.2 eCAN 总线通信  41-42
  3.8 本章小结  42-43
第四章新型系统的软件设计  43-52
  4.1 DSP 软件开发环境  43
  4.2 F2812DSP 的开发流程  43-44
  4.3 CC52.0 编程软件  44-46
  4.4 DSP 的傅里叶算法  46-49
    4.4.1 离散傅里叶变换（DFT）  46-48
    4.4.2 快速傅里叶变换（FFT）  48-49
  4.5 系统软件的主程序流程  49-50
  4.6 定时采样中断的流程  50-51
  4.7 本章小结  51-52
第五章铁磁谐振系统的仿真研究  52-57
  5.1 引言  52
  5.2 MATLAB/Simulink 仿真软件  52
  5.3 系统仿真模型的建立  52-54
    5.3.1 PT 仿真模型的建立  52-53
    5.3.2 系统仿真模型的建立  53
    5.3.3 系统的Simulink 仿真模型  53-54
  5.4 系统仿真结果及分析  54-55
  5.5 本章小结  55-57
第六章总结与展望  57-58
  6.1 本文的工作总结  57
  6.2 今后工作展望  57-58
参考文献  58-61
攻读硕士学位期间发表的论文  61-62

基于DSP的配电网PT铁磁谐振监测及抑制装置的研究

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