配电网故障检测方法的研究与设计

论文摘要

随着电力系统自动化的进一步发展,如何实现配电网系统的自动化,是保证电网安全可靠运行的关键。配电自动化的核心是发生故障后的故障检测、故障隔离以及恢复非故障区域的供电,其中故障检测是最基础、最基本的单元。如何高效、准确的采集故障时和故障后的电气量,如何合理的分析和处理这些数据,是提高故障检测的重要依据和可靠保证。本文介绍了目前国内广泛应用的两种故障检测方式:一是基于电压-时间原理的电压型故障检测方式;一是基于检测电流越限原理的电流型故障检测方式。在此基础上深入分析这两种方式下故障检测的原理和各自的优缺点,并总结出现有配电网故障检测方式存在的问题。同时结合国内配网的实际情况,提出了智能型故障检测方式,即主动的检测故障、主动的判断故障乃至主动的处理故障,由此并研究出了智能型故障检测的具体实现原理。智能型故障检测原理下的故障检测方式具有良好的处理方式和更好的符合配电自动化原则,为配网自动化提供了性能更加优越更加实用的方案,在配网实际应用和未来发展上具有很高的前景。为实现智能型故障检测,本文深入研究了国内现阶段的馈线自动化终端（Feeder Terminal Unit简称FTU）的开发技术和目前软硬件的设计技术。在开发设计实现智能型故障检测的FTU的硬件系统和软件系统中,均使用了更加合理可靠的分层化、模块化设计思想。同时在软件设计里采用了嵌入式实时多任务操作系统,为智能型故障检测的实现提供了更好的系统平台。由智能型故障检测的原理进行分析,使用软件建模进行逻辑设计,并编程实现。实验运行表明,开发出的FTU软、硬件运行良好,故障检测准确可靠,达到了预期的设计目标。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 配网故障检测技术的发展现状
• 1.2.1 电压型故障检测技术
• 1.2.2 电流型故障检测技术
• 1.3 本文的主要工作
• 第二章 电压型故障检测原理及分析
• 2.1 电压型故障处理方式
• 2.2 电压型故障检测的原理
• 2.3 电压型故障检测方式的分析
• 第三章 电流型故障检测原理及分析
• 3.1 电流型故障处理方式
• 3.2 电流型故障检测的原理
• 3.3 电流型故障检测方式的分析
• 第四章 智能型故障检测方式
• 4.1 目前存在方式的分析
• 4.2 智能型故障检测方式
• 4.2.1 智能型故障检测方式的目标
• 4.2.2 智能型故障检测方式
• 4.3 智能型故障检测的原理
• 4.4 智能型故障检测方式特点
• 第五章 智能型故障检测的系统平台设计
• 5.1 FTU硬件设计
• 5.1.1 电源模块
• 5.1.2 主控模块
• 5.1.3 开关接口模块
• 5.2 FTU软件设计
• 5.2.1 BSP层设计
• 5.2.2 RTOS层设计
• 5.2.3 DB层设计
• 5.2.4 APP层设计
• 5.3 FTU系统设计应达到的指标
• 第六章 智能型故障检测的软件设计
• 6.1 软件建模设计
• 6.2 软件逻辑设计
• 6.3 设计结果测试
• 第七章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表