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电力工业
一种基于DSP的矿用变压器继电保护装置改造研究
矿用变压器是煤矿安全生产系统中十分重要的设备,其安全稳定运行直接关系着煤矿的正常有效运转,因此,必须根据变压器容量等参数,研究各种类型的故障和不正常工作时的状态,设计出性能良好、工作可靠的矿用变压器继电保护装置是十分必要的。 本文以某煤矿变电站为改造背景,首先论述了矿用变压器继电保护系统发展现状及存在的问题,重点对目前矿用变压器保护装置的硬件存在的问题进行分析,根据DSP的特点,选择DSP作为变压器保护装置的微处理器。其次对变压器保护原理的几个关键问题(过流保护,过负荷保护,零序过压过流保护,非电量保护等)进行了研究。为了满足实时反映并处理故障的要求,设计中采用了双DSP芯片结构,将主保护和后备保护功能集中在一块保护DSP芯片上;通讯及监控功能集中在另一块检测DSP芯片上。保护DSP用来完成独立采样及所有的数字滤波、保护算法的实现和出口逻辑控制CPLD;而监控DSP完成装置的总起动和人机界面、后台通信等功能。这样设计的优点是不但保证了保护DSP处理的实时性和快速性,而且保证了装置不因监控CPU中任一器件的损坏而导致保护误动,加强了系统的可靠性。 通过对微机继电保护装置的各种数字算法和DSP的计算能力的研究,得出采用增量式傅立叶算法,这种算法不但提高了数据处理的实时性,而且精度较高、滤波效果好、计算量适中,同时可以算出基波分量的实部和虚部,进而计算出负序电压、零序电压、功率和功率方向等参考量。
机 构:
领 域:
硕士论文
《中北大学》 2011年硕士论文
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