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真空断路器选相控制技术的研究

赵相盛  
【摘要】:选相开关技术是断路器智能化的重要方向,是解决投切电容器组、空载变压器组等电力设备时产生涌流和过电压最为经济有效的方法之一,其实质是控制断路器在预定的电压或电流相位完成分合操作,削弱开关过程产生的电磁暂态效应,提高电力系统的稳定性和可靠性。本文介绍了选相控制技术的发展背景,国内外研究现状,原理及难点。对选相关合空载输电线路、选相投切电容器组和空载变压器合闸三种典型工况进行分析,建立仿真模型,给出选相投切策略。针对选相投切中相位信息提取难点,提出一种基于FIR数字滤波技术的插值算法计算过零点,该算法克服了传统模拟电压比较器抗干扰能力差,温度漂移等缺点,测量精度明显改善。将复数傅里叶变换算法应用到电力参数测量和谐波分析中,使断路器具备数字化的监测功能。考虑到非同步采样会带来电力参数测量误差,提出了一种基于高采样频率定频采样的自适应傅里叶变换算法,仿真结果表明该算法在频率波动时具有很高的精确度和可靠性。最后本文研究了智能选相控制器软件及硬件实现技术,设计了基于数字信号处理器DSP28335为核心的选相控制电路,该电路主要包括硬件主控电路、模拟量输入电路、开关量I/O模块以及人机交互模块,可以实现监测、保护、通信为一体的智能化选相控制功能。


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