数字式光电互感器合并单元及二次接口的研究

论文题目: 数字式光电互感器合并单元及二次接口的研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 电工理论与新技术

作者: 万磊

导师: 徐雁

关键词: 数字式,光电互感器,合并单元,数字输出,模拟输出

文献来源: 华中科技大学

发表年度: 2005

论文摘要: 电流、电压是电力系统的基本物理量,传统电流、电压测量设备主要为电磁式电流、电压互感器。但随着电力系统容量的增加,电压等级的提高,其已难以满足电力系统的需要。光电电流、电压互感器作为一种新型的电流、电压测量装置具有体积小、重量轻、无铁磁饱和铁磁谐振、频带宽、易于与微机保护接口等特点,近年来得到长足发展。数字式光电互感器除了有传统的模拟输出接口外,其数字接口更具备强大的通信能力。电子式互感器的数字输出标准协议制订之后,更进一步加快了数字式光电互感器的发展速度。本文在全面介绍数字式光电互感器结构的基础之上,分析了其模拟输出接口、数字输出接口和数字定标部分,重点研究了数字输出的协议及其软硬件实现。本文首先介绍了研究数字式光电电流、电压互感器的意义,结合国内外的发展状况并给出本文主要内容。然后,介绍了数字式光电电流、电压互感器结构及原理框图,并简要分析了二次侧电路的各部分功能及要求。接着本人设计了二次侧模拟输出接口,并对其线性度失真度及相位误差进行了分析。对于数字输出接口部分,首先分析了IEC61850-9-1 标准协议,然后根据协议设计了数字输出接口的软件硬件实现。数字输出接口要得到符合协议的标准数据,还需要对接收到的数字量进行数字定标,因此本人还分析了数字式光电电流、电压互感器与上位机之间的数字定标过程。最后,本文结合一系列试验结果给出结论:220kV/2500A 电压/电流组合型数字光电互感器完全达到设计要求,从而验证了前述理论分析及方案设计的正确性。

论文目录:

摘要

Abstract

1 绪言

1.1 研究数字式光电互感器的意义

1.2 国内外光电互感器的研发历史及现状

1.3 任务要求和本文主要内容

2 数字式光电互感器的基本结构

2.1 无源全光型光电互感器

2.2 有源电子式光电互感器的基本结构与传感原理

2.3 数字式光电互感器的一次部分

2.4 数字式光电互感器的二次部分

3 模拟输出接口设计

3.1 多路D/A 转换电路设计

3.2 性能分析及参数设计

4 数字输出接口设计

4.1 合并单元的要求

4.2 IEC61850-9-1 协议

4.3 合并单元硬件电路与软件程序设计

5 数字定标设计

5.1 与上位机通信协议

5.2 RS-232 电路与软件设计

6 样机试验与结果分析

6.1 电流互感器线性度试验

6.2 电压互感器线性度试验

6.3 数字式光电互感器数字输出试验

6.4 数字定标程序试验

6.5 结论

全文总结

致谢

参考文献

附录攻读硕士学位期间发表的论文

发布时间: 2006-04-05

参考文献

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数字式光电互感器合并单元及二次接口的研究

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