隨著采煤自動化技術的發(fā)展,對煤礦井下供電系統(tǒng)可靠性、安全性和連續(xù)性的要求越來越高的要求,因此對礦用隔爆型高壓開關智能綜合保護系統(tǒng)的研究具有重要的理論和應用價值。隨著微機保護的發(fā)展,一些新的保護原理和方案,受到越來越多的關注,并逐步得到實際應用。然而這些新方法在改善保護性能的同時也對微機保護裝置的計算精度、速度和尋址空間等提出了更高的要求,因而也對構成微機保護裝置的硬件平臺提出了更高的要求。針對以上問題本文提出了一種新的微機保護設計方案,設計了一種基于DSP 和單片機雙CPU 結構的微機保護系統(tǒng),并應用于高壓開關裝置當中DSP 作為主CPU 芯片主要完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和保護等功能,8051 作為從CPU 主要完成鍵盤處理、液晶顯示處理和通訊等人機對話功能。此雙核結構具有并行工作,分工明確的優(yōu)點,既保證了繼電保護的速動性,選擇性、靈敏性和可靠性,又實現(xiàn)了實施測量的高精度。 本文首先根據(jù)礦井高壓電網的實際情況,從理論上分析了礦井高壓電網常見故障的電氣特征,并參照相關標準制定了相應的保護原理和動作指標,尤其是針對礦井供電系統(tǒng)中普遍采用中性點不接地的情況,采用了“基于零序功率方向型”的選擇性漏電保護原理。然后分析了交流采樣、直流采樣方法的優(yōu)缺點,確定了高壓防爆開關保護系統(tǒng)的采樣方式。 保護系統(tǒng)的硬件是實現(xiàn)保護原理的平臺,其穩(wěn)定性和可靠性直接影響到保護功能的實現(xiàn)。本微機保護系統(tǒng)是基于DSP 和單片機的雙CPU 微機線路綜合保護測控裝置,DSP 的采用大大提高了保護裝置的數(shù)據(jù)處理速度,雙CPU 結構大大提高了裝置的可靠性。另外,該裝置不僅可以完成繼電保護功能,而且緊隨當前電力系統(tǒng)自動化發(fā)展的需要,還可以完成測量、控制、數(shù)據(jù)通訊的功能,亦即實現(xiàn)保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通訊一體化。
標簽: 隔爆型 保護系統(tǒng) 高壓開關
上傳時間: 2013-05-17
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傳統(tǒng)污水系統(tǒng)采用繼電器調節(jié)控制,容易漂移,且不能智能化,無法保證泵站及時可靠運行。而以單片機為基礎的微型控制機抗干擾能力差,工作期間調整點不穩(wěn)定,系統(tǒng)容易死機,需要經常到現(xiàn)場服務調節(jié),無法及時準確掌握污水泵站的運行狀態(tài)。采用可編程控制器控制,系統(tǒng)運行可靠,基本可以做到免維護調整。 本文針對污水泵站的性能要求和PLC的技術特點,研究了基于DCS測控系統(tǒng)的控制與管理。該系統(tǒng)是以SIEMENS公司的S7-200系列小型PLC作遠程終端,以工業(yè)PC機作上位機的主從式一點對多點監(jiān)控網絡。工業(yè)PC機安裝在污水處理廠的中央控制室,既是泵站PLC的上位機,又是處理廠微機局域網的一個工作站,通過自定義無線通訊模塊與各泵站實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信,并通過時間和事件觸發(fā),計算出最佳的平衡水量和各泵站調度水量。下位機PLC安裝在泵站,根據(jù)上位機的指令控制泵站的水泵和閥門,組成本地數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。根據(jù)給定的調度水量,調整開啟的水泵臺數(shù)和工作時間,達到調度水量的目的。 污水泵站管理系統(tǒng)中泵站地理位置分散,處理廠集中進行數(shù)據(jù)處理、監(jiān)視。這一特點與DCS系統(tǒng)功能相吻合。從這一意義上來講,集散控制系統(tǒng)能較好地適應本系統(tǒng),同時還可以滿足在中心控制室集中顯示、打印、控制各系統(tǒng)的運行狀態(tài)和參數(shù)的要求。系統(tǒng)統(tǒng)一設計,使其功能合理分配到各子系統(tǒng)中。避免了功能重復及各系統(tǒng)間的不兼容,這樣使得系統(tǒng)維護方便,減少了備品備件。給整個泵站運行管理帶來了方便,提高了運行效率,同時也提高了管理效率,減少了泵站現(xiàn)場管理人員,降低了人力資源成本,也大大降低了因為人工管理造成的疏漏,提高了系統(tǒng)的可靠性。
上傳時間: 2013-08-05
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選相控制開關又稱同步開關或相控開關,其實質就是控制開關在電壓或電流的期望相位完成合閘或分閘,以主動消除開關過程所產生的涌流和過電壓等電磁暫態(tài)效應,提高開關的開斷能力。本論文以電力系統(tǒng)的無功補償為背景,分析了隨機投切電容器組的暫態(tài)過程所帶來的各種危害,從而提出選相投切技術;本文以真空開關選相投切電容器組為研究對象,著重介紹了電容器組選相投切技術的相關理論,給出了電容器組選相投切的控制策略,為同步開關選相控制器的設計提供了理論依據(jù)。 雙穩(wěn)態(tài)永磁機構結構簡單、動作穩(wěn)定可靠,其出力特性能與真空開關良好匹配,在中壓領域得到越來越廣泛的應用。相控真空開關采用三相獨立操動的雙穩(wěn)態(tài)永磁機構,其操作電源為由大功率電力電子器件控制的儲能大容量電容器,通過多次的測試結果表明雙穩(wěn)態(tài)永磁機能很好地滿足相控開關的要求,是相控開關的理想選擇。 IPM(智能功率模塊)作為一種新型的大功率開關器件,以其設計簡單(內置驅動和保護電路),低功耗,開關速度快等特點成為越來越多設計者的首選,得到了越來越廣泛的應用。本文討論了IPM在選相投切電容器組中的相關邏輯控制策略,光耦隔離驅動,IPM過流、過熱相關保護等內容,設計了以DSP(TMS320LF2407A)為核心的永磁機構同步控制系統(tǒng),實時采集電網信號,經過FIR數(shù)字濾波提取零點,通過IPM控制大容量電容器放電來驅動永磁機構,實現(xiàn)斷路器在期望相位上分斷或關合以減小暫態(tài)沖擊,并保證儲能電容器的一次儲能完成一次完整的O-C-O操作。 通過相關試驗測試,表明本系統(tǒng)已經初步達到了設計所要達到的預期效果,為以后的研究以及同步控制控制系統(tǒng)的完善和優(yōu)化提供了有益的經驗和參考。
標簽: 并聯(lián)電容器組 相控 技術研究
上傳時間: 2013-04-24
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本文結合XBZ智能箱式變電站的研究和開發(fā),提出了基于CAN總線的箱式變電站綜合自動化系統(tǒng),主要內容如下: (1)總體介紹箱式變電站的一次方案設計、綜合自動化的系統(tǒng)結構、功能以及技術參數(shù)分析。 (2)對CAN總線技術進行研究分析,在此基礎上制訂了自定義應用層的CAN總線通信協(xié)議,該協(xié)議是綜合自動化系統(tǒng)內進行數(shù)據(jù)通信的基礎。 (3)討論交流采樣的工作原理和電量參數(shù)測量理論,包括交流采樣同步方法,電參數(shù)計算公式,有效值開方運算的討論。 (4)根據(jù)箱式變電站綜合自動化的要求,對智能測控單元進行了全面的軟硬件設計。 (5)討論OPC技術的應用并設計一個OPC數(shù)據(jù)訪問服務器,OPC數(shù)據(jù)服務器能使監(jiān)控軟件與智能測控單元數(shù)據(jù)通信協(xié)議無關,使監(jiān)控主站成為開放軟件平臺。 調試與測試結果表明本文所研制的系統(tǒng)交流采樣達到設計精度要求、CAN總線工作正常,這在一定程度上驗證了設計的有效性和正確性。
上傳時間: 2013-04-24
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本文對高性能、大容量可調AC-DC直流開關電源進行了研究。文章詳細分析了高性能、大容量可調AC-DC直流開關電源的工作原理,并提出了主電路和控制電路的詳細設計方案。在此基礎上,完成了整個系統(tǒng)的硬件電路設計和軟件程序的編制,并對電源裝置的硬件和軟件進行了調試和修改。在分析原理的基礎上,本文從三相橋式不控整流、全橋變換器、高頻變壓器、濾波電路等環(huán)節(jié)對該系統(tǒng)的主電路進行了闡述,同時探討了該電源系統(tǒng)實現(xiàn)大容量的解決方案,即采用多個電源模塊并聯(lián)運行。本文還探討了多個電源模塊并聯(lián)運行時的自動均流技術,并詳細介紹了基于平均值的自動均流電路。在電壓調節(jié)環(huán)節(jié)上,詳細分析了基于SG1525控制芯片的PWM控制電路。本文研制的直流開關電源具有輸出電壓可調、輸出電流大、紋波小等特點,而且還具有換檔、遠程控制等功能。它主要用于各種直流電機性能測試,實驗結果表明它基本達到設計要求,從而驗證了理論分析的正確性,具有廣闊的應用前景。
上傳時間: 2013-07-31
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單片機控制步進電機系統(tǒng)實例(源程序+原理圖)
上傳時間: 2013-05-24
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在protel99se環(huán)境下設計的基于VS1003B和avr單片機的MP3解碼器電路原理圖和PCB圖
上傳時間: 2013-06-23
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隨著電力電子技術的迅速發(fā)展和推廣應用,利用計算機仿真對電力電子電路進行分析和研究得到了日益廣泛的重視。盡管目前一些仿真軟件都有比較強大的功能,可以利用它們來完成某些電力電子裝置的某些分析工作,但是由于器件模型的限制和電力電子裝置負載的復雜性,使得這些軟件并不能完成對于電力電子裝置所要進行的所有分析要求,特別是當其被用于電力電子裝置故障運行的仿真。針對上述問題,本論文在研究器件建模方法和裝置仿真方法的基礎上,運用C++語言開發(fā)了一個可專門用于電力電子裝置仿真分析的程序。 本課題首先對于各種電力電子器件進行建模。在對各種元器件特性深入研究的基礎上利用已知的電路原理和建模方法,抓住各具體電力電子器件的主要特征,建立其電路及邏輯仿真模型。由于本論文中研究的是電力電子裝置作為一個整體的特性,所以在對器件電路模型的建模過程采用高層次的電路模型,即理想開關模型和雙極性電阻模型。器件的邏輯模型則是通過皮特里網絡來實現(xiàn),根據(jù)仿真的目的可建立不同精細程度的邏輯模型。因為器件邏輯模型的建模過程中采取的逐步細化的原則與面向對象程序設計中自頂而下,逐步求精的思想不謀而合,所以在仿真程序中采用C++語言對所建立的器件模型進行描述。 針對電力電子裝置的非線性,病態(tài)特性和其負載的復雜性,使用階段仿真的思想進行程序設計。確定了仿真程序的總體結構,并實現(xiàn)了程序的模塊化設計。利用通用的狀態(tài)變化檢測模塊和兼容性檢測模塊在程序中確定電路結構發(fā)生變化的精確時刻,它們獨立于具體的電路結構。狀態(tài)方程模塊和輸出方程模塊雖然與具體的電路結構相關,但是亦可將其設計為模塊的形式,針對不同的電路結構僅需改變模塊中對于狀態(tài)方程和輸出方程的描述。鑒于數(shù)值計算方法對于仿真結果的重要性,本論文中討論了幾種數(shù)值積分方法的特點及適用范圍,并在程序用編寫了幾種常用的算法,以供用戶選擇。通過對于瓦格納斬波器、三相全控整流橋和三相半控整流橋的仿真驗證仿真程序的正確性和實用性。
上傳時間: 2013-07-16
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繼電保護裝置是保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要裝置之一,近幾年來,隨著變電站綜合自動化技術的發(fā)展及其在全國變電站的推廣,研究和開發(fā)集保護、測量、控制和通訊于一體的微機測控保護裝置已成為各國電力部門的普遍要求。 本文首先對研究丌發(fā)的35kV線路微機測控保護裝置的軟硬件做了簡述,介紹了本裝置所采用的保護算法,并給出了保護的流程圖和邏輯框圖。隨后介紹了我國變電站自動化通信系統(tǒng)中正在應用的幾種常用電力遠動規(guī)約,詳細介紹了目前使用比較廣泛的繼電保護通信規(guī)約IEC 60870-5-103,對規(guī)約的應用層功能、鏈路傳輸規(guī)則、103規(guī)約三層參考模型及通訊幀格式進行了詳細的分析,并給出了103規(guī)約在35kV線路微機測控保護裝置上的實現(xiàn),上位機軟件基于Visual C++6.0編程,采用SQLServer作為數(shù)據(jù)庫服務器軟件。 最后,本文對裝置進行了專業(yè)測試,測試結果表明,本裝置能實現(xiàn)基本的保護功能以及實現(xiàn)遙控、遙信、遙測等通信功能,與傳統(tǒng)微機保護裝置相對比本裝置具有測量精度高、動作迅速可靠、可以進行遠程通信等優(yōu)點。
上傳時間: 2013-04-24
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矢量控制作為一種先進的控制策略,是在電機統(tǒng)一理論、機電能量轉換和坐標變換理論的基礎上發(fā)展起來的,具有先進性、新穎性和實用性的特點。它是以交流電動機的雙軸理論為依據(jù),將定子電流矢量分解為按轉子磁場定向的兩個直流分量:一個分量與轉子磁鏈矢量重合,稱為勵磁電流分量;另一個分量與轉子磁鏈矢量垂直,稱為轉矩電流分量。通過控制定子電流矢量在旋轉坐標系的位置及大小,即可控制勵磁電流分量和轉矩電流分量的大小,實現(xiàn)像直流電動機那樣對磁場和轉矩的解耦控制。本文研究的是以TMS320LF2407ADSP和FPGA為控制核心的矢量控制變頻調速系統(tǒng)。 分析了脈寬調制和矢量控制的原理與實現(xiàn)方法,從而建立了異步電動機的數(shù)學模型。對于矢量控制,分析了矢量控制的基本原理和控制算法,推導了三相坐標系、兩相靜止與旋轉坐標系下的電機基本方程和矢量控制基本公式。同時在進行相應的坐標變換以后,得到了間接磁場定向型變頻調速系統(tǒng)的矢量控制圖,并結合TMS320LF2407ADSP完成了具體的實現(xiàn)方法,根據(jù)矢量控制的基本原理,設計了一種基于DSP和FPGA的SVPWM冗余系統(tǒng)。 在硬件方面,以TMS320LF2407ADSP和EP1C12Q240FPGA為控制器,兩者之間通過雙口RAMIDT7130完成數(shù)據(jù)的交換,并能在一方失控時另一方立即產生SVPWM波形。同時完成無線遙控、速度給定、數(shù)據(jù)顯示以及電流、速度檢測和保護等功能,也對變頻調速系統(tǒng)的主電路、電源電路、FPGA配置電路、無線遙控電路、LCD顯示電路、保護電路、電流和轉速檢測電路作了簡單的介紹。在軟件方面,給出了基于DSP的矢量控制系統(tǒng)軟件流程圖,并用C語言進行了編程。用硬件描述語言Verilog對FPGA進行了編程,并給出了相關的仿真波形。MATLAB仿真結果表明,本文研究的調速系統(tǒng)的矢量控制算法是成功的,并實現(xiàn)了對電機的高性能控制。
上傳時間: 2013-07-09
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