基于短距离无线通信的小电流接地故障选线装置

论文摘要

小电流接地系统在我国6～66kv电网系统中应用非常广泛,而单相接地故障在小电流接地系统中发生故障的几率高达80%,且对电网系统造成了严重的损失。因此,及时处理接地故障,对电力系统的安全运行有着积极地意义。本文分析了小电流接地系统故障前后的信号特征,研究了目前常用的选线算法,选取了多种判据融合的综合选线算法,各种算法优势互补,提高了选线的准确率。针对目前选线装置布线繁多,安装复杂的缺点,设计了一种基于短距离无线通信的小电流接地故障选线装置,通过无线方式进行数据的传输,使得安装、组网更方便,快捷。本文详细阐述了各组成模块的软硬件设计方案及具体实现,并通过实验验证了装置的性能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 单相接地故障问题的提出与研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究状况
• 1.2.2 国内研究状况
• 1.3 本论文的主要内容
• 第二章 小电流接地系统单相接地故障信号特征及选线算法分析
• 2.1 接地故障稳态信号分析
• 2.1.1 中性点不接地系统
• 2.1.2 中性点经消弧线圈接地系统
• 2.2 接地故障暂态信号分析
• 2.2.1 暂态等值回路
• 2.2.2 暂态电容电流
• 2.2.3 暂态电感电流
• 2.2.4 暂态接地电流
• 2.3 综合选线算法
• 2.3.1 选线算法分析
• 2.3.2 故障隶属度函数和权系数函数的建立
• 2.3.3 多种选线算法的综合
• 2.4 小结
• 第三章 选线装置的硬件设计
• 3.1 系统的总体架构
• 3.2 选线装置的硬件设计
• 3.2.1 主控芯片
• 3.2.2 无线通信模块
• 3.2.2.1 射频电路
• 3.2.2.2 S3C2410与NRF24L01的SPI通信
• 3.2.3 驱动电路
• 3.2.4 存储器扩展电路
• 3.2.4.1 FLASH扩展电路
• 3.2.4.2 SDRAM扩展电路
• 3.2.5 以太网接口电路
• 3.2.6 I/O接口扩展电路
• 3.2.7 液晶及触摸屏
• 3.2.8 时钟、电源管理及复位电路
• 3.3 小结
• 第四章 选线装置的软件设计
• 4.1 软件开发环境及编程语言
• 4.2 主程序设计
• 4.3 无线通信模块设计
• 4.3.1 NRF24L01数据包格式
• 4.3.2 无线通信协议
• 4.3.3 无线收发程序设计
• 4.4 故障选线模块设计
• 4.5 小结
• 第五章 装置的实验测试与结果分析
• 5.1 实验平台
• 5.2 实验数据及结果分析
• 5.2.1 中性点不接地系统线路金属接地故障
• 5.2.2 中性点经消弧线圈接地系统线路经6KΩ电阻接地故障
• 5.3 小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表论文和参加科研情况