哈尔滨工业大学业设计——备用电源自投保护测控装置的设计.doc

哈尔滨工业大学 本科毕业设计论文 题 目： 备用电源自投保护测控装置的设计 院 （系）： 电气与信息工程学院 班 级： 电气08-3班 姓 名： 李海龙 学 号： 0座机电话号码320 指导教师： 王越明 教师职称： 高级工程师 哈尔滨工业大学本科毕业设计论文 第1章 绪论 4 1.1 备用电源自投保护测控装置概述 4 1.2备用电源自投保护测控装置的国内外研究现状 4 1.3 备用电源自投保护测控装置的特点 5 第2章 备自投保护测控装置的功能与备自投运行方式 8 2.1 备用电源自投保护测控装置的功能 8 2.1.1 有压和无流的判据 8 2.1.2 接入装置的开关量 8 2.1.3 备用电源自投逻辑和方式 8 2.1.4 控制回路断线告警 9 2.1.5 断路器拒动检查 9 2.1.6 线路PT断线告警 10 2.1.7 母线PT断线告警 10 2.1.8 过负荷联切 10 2.1.9 分段（或桥）断路器保护 11 2.1.10 遥测、遥信、遥控功能 13 2.2 备自投运行方式 13 2.2.1 单母进线备自投 14 2.2.2 变压器备自投 18 第3章 保护测控装置的算法 24 3.1 正弦函数模型算法 24 3.1.1 两点乘积算法 24 3.1.2 导数算法 24 3.1.3 半周积分算法 25 3.2 周期函数算法—傅氏算法 25 3.2.1 傅氏算法的基本原理 25 3.2.2 傅氏算法滤波特性 26 3.2.3 基于傅氏算法的功率算法 26 3.2.4 基于傅氏算法的功率方向算法 26 3.2.5 基于傅氏算法的滤序算法 26 3.3 解微分方程算法 26 3.4 算法的选择 26 第4章 硬件设计 28 4.1.1 电压形成电路设计 30 4.1.2 低通滤波电路设计 32 4.1.3 采样保持电路设计 34 4.1.4 多路转换开关电路设计 35 4.1.5 模/数转换电路设计 37 4.2 CPU主系统设计 38 4.2.1 微处理器选择 38 4.2.2 存储器选择 40 4.3 开关量输入/输出系统设计 41 4.3.1 开关量输入系统设计 41 4.3.2 开关量输出系统设计 43 4.4 键盘、显示电路设计 44 4.5 通讯电路 45 第5章 保护测控装置的软件设计 47 5.1 系统软件的总体设计原则 47 5.2 程序语言的选择 47 5.3 保护软件的主要功能 47 5.4 保护程序的组成 48 5.5 测控部分的软件设计 48 社会经济效益性分析 49 结 论 49 致 谢 49 参考文献 50 摘要 随着对电网供电可靠性的不断提高，备用电源自投装置开始在电力系统得到普及。为了提高供电可靠并且稳定，从而提出了备用电源自投保护测控装置。本设计着重研究备自投装置的硬件设计和软件实现。 本文首先介绍了备用电源装置的概况以及国内外发展情况，备用电源动作条件，备自投运行方式等。而后对本装置进行硬件设计。 本设计硬件部分包括数据采集系统、CPU主系统、开关量输入/输出系统、人机交互接口、通信接口、电源回路。本装置的主题是当正常供电线路出现异常或者故障导致供电中断，本装置能检测到此信号，并立即投入进行供电，起到对线路进行持续供电的作用。 第1章 绪论 1.1 备用电源自投保护测控装置概述 随着经济的蓬勃发展，电力网络的规模越来越大，复杂程度也越来越高，电网建设对供电可靠性的要求也越来越高，为了确保电力系统的稳定性，需要装设各种安全自动装置。备用电源自动投入装置就是其中最常见的一种，该装置动作的正确可靠与否将直接影响到火力发电厂和生产装置区变电所供电的可靠性。备用电源自动投入装置是当工作电源因故障断开以后，能够自动而迅速地将备用电源投入工作或将用户切换到备用电源上去，从而使用户不致于被停电的一种装置，简称“BZT装置”。备用电源自投装置 备自投是 电力系统中为了提高供电可靠性而装设的自动装置，当工作电源因故障或其他原因被断开后，能迅速地将备用电源或其它正常工作的电源投入工作，使工作电源被断开的用户不至于停电的一种自动装置。备自投是保障电网安全，供电可靠的重要装置。 为保证供电的可靠性，电力系统经常采用两个或两个以上的电源进行供电，并考虑相互之间采取适当的备用方式。当工作电源失去电压时，备用电源由自投装置立即投入，从而保证供电的连续性。随着电力系统的扩大，对安全运行的要求也越来越高，为保证电力系统供电正常运行变压器备用电源自投保护测控装置尤为重要。备用电源自投保护装置（下称备自投装置）作为一种花钱少、增加供电可靠性见效快的措施，其应用也越来越广泛，既增加了供电