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基于紫外检测法的智能型特高压验电器的研制

2020-12-14阅读(922)

基于紫外检测法的智能型特高压验电器的研制

论文摘要

特高压输电线路的可靠性及运行情况直接决定着整个输电系统的稳定和安全,采用先进的检测技术对输电线路的状态进行监测,及早发现事故隐患并予以排除,使其始终以良好的状态运行具有十分重要的意义。本文开展对基于紫外检测法的智能型特高压验电器研制的研究。研制开发的特高压验电器能用于检测高压输电线路、电气设备是否有放电,具有声报警、液晶显示等功能,具有界面友好、操作方便、多功能和抗干扰较强等特点。本文首先阐述了特高压电晕放电原理及紫外光检测技术,详细分析了紫外检测的关键技术,研究采用紫外传感器作为检测系统的探头,以紫外脉冲数目的形式表征电晕放电,为输电线路的带电情况提供数值依据,实现输电线路的验电。其次,规划了验电器的功能模块,提出了一种基于DSP和LabVIEW的智能型特高压验电器系统的研制新方案。系统以DSP作为智能型特高压验电器系统的核心,上位机管理系统软件以LabVIEW作为开发平台,并采用现场总线CAN将DSP采集的数据传送至上位机。论文重点介绍了系统的硬件和软件设计,包括紫外传感器驱动电路、液晶显示模块、通信模块及上位机界面。此外本文还研究了系统的电磁兼容性和抗干扰技术,结合电磁屏蔽技术对高压验电器进行了良好的屏蔽,保证了仪器工作的正常。最后,针对输电线路电晕放电中的干扰问题,着重研究采用小波分析方法提取干扰信号下的放电脉冲信号。文章阐述了小波分析方法的基本思想和步骤,并分析了小波降噪关键因素,采用MATLAB小波工具箱对模拟的现场电晕放电信号进行小波降噪、小波包降噪和分层式抗干扰降噪,最后结合信噪比和均方根误差这两种衡量指标对降噪效果进行比较分析,实验证明分层式抗干扰降噪方法对从干扰信号中提取出电晕放电脉冲信号的效果最佳。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 研究的背景及意义
  • 1.2 高压验电器发展历史和研究现状
  • 1.2.1 高压验电器发展历史
  • 1.2.2 高压验电器研究现状
  • 1.3 本文主要工作内容
  • 1.4 论文章节及内容安排
  • 第2章 紫外检测技术
  • 2.1 电晕放电光谱分析及紫外线
  • 2.1.1 电晕放电的光谱特性
  • 2.1.2 检测光谱范围的选择
  • 2.2 电晕放电检测技术概述
  • 2.2.1 电晕放电
  • 2.2.2 电晕放电危害
  • 2.2.3 电晕放电检测技术研究现状
  • 2.3 紫外传感器的选择
  • 2.4 紫外脉冲法的实现
  • 2.5 影响因素
  • 2.6 本章小结
  • 第3章 智能型验电器系统硬件设计
  • 3.1 验电器系统硬件设计概述
  • 3.1.1 验电器系统硬件设计准则
  • 3.1.2 验电器系统硬件总体设计
  • 3.2 验电器系统硬件系统各模块功能
  • 3.2.1 TMS320F2812DSP 模块
  • 3.2.2 JTAG 接口电路
  • 3.2.3 存储器扩展模块
  • 3.2.4 紫外传感器驱动电路模块
  • 3.2.5 温湿度采集电路模块
  • 3.2.6 时钟模块
  • 3.2.7 指示电路模块
  • 3.3 CAN 总线通信
  • 3.3.1 现场总线控制系统概述
  • 3.3.2 CAN 协议概述
  • 3.3.3 CAN 总线通信的技术特点
  • 3.3.4 CAN 总线通信接口的设计
  • 3.4 验电器系统的抗干扰措施
  • 3.4.1 高压输电线路的电磁环境问题
  • 3.4.2 电磁兼容性及抗干扰设计
  • 3.4.3 硬件电路的抗干扰设计
  • 3.5 系统硬件实物图
  • 3.6 本章小结
  • 第4章 智能型验电器系统软件设计
  • 4.1 DSP 的软件开发
  • 4.1.1 DSP 集成开发环境CCS
  • 4.1.2 DSP 的软件开发流程
  • 4.2 系统模块软件设计
  • 4.2.1 DSP 主程序设计
  • 4.2.2 EV 中断子程序
  • 4.2.3 液晶模块软件设计
  • 4.2.4 温湿度模块软件设计
  • 4.2.5 eCAN 通讯模块软件设计
  • 4.3 上位机程序设计
  • 4.3.1 LabVIEW 软件
  • 4.3.2 上位机通讯的实现
  • 4.3.3 上位机功能模块的设计
  • 4.4 系统软件抗干扰设计
  • 4.5 实验结果及分析
  • 4.6 本章小结
  • 第5章 输电线路电晕放电信号的小波分析与降噪
  • 5.1 小波分析基本原理
  • 5.1.1 傅里叶变换
  • 5.1.2 小波变换
  • 5.2 小波降噪
  • 5.2.1 小波降噪算法原理
  • 5.2.2 小波降噪的特点
  • 5.2.3 小波降噪算法步骤
  • 5.2.4 小波降噪关键因素
  • 5.2.5 仿真实验
  • 5.3 小波包降噪
  • 5.3.1 小波包理论
  • 5.3.2 小波包降噪步骤
  • 5.3.3 仿真实验
  • 5.4 分层式降噪仿真实验
  • 5.5 本章小结
  • 结论与展望
  • 参考文献
  • 攻读硕士期间发表的论文
  • 攻读硕士期间申请专利
  • 致谢
  • 详细摘要

    • 相关论文文献

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