电缆故障定位系统的设计与实现

为了精确探测地埋电缆接地故障点具体位置,使用双频混合法,利用电磁法原理,设计了一种电缆故障定位系统.该系统由路径检测和 A 字架定位两大模块组成,通过两大模块采集磁场信号,然后对模拟及数字信号进行处理,以提取有用信号.从解决实际需求出发,研究了电缆故障定位系统工作原理,设计了系统的构架和模块框图, 并实现路径检测与故障定位的功能.     

基于物联网的厂区路灯模拟控制系统

针对厂区路灯照明特点,基于物联网技术,设计了一种厂区路灯无线控制方案.对信号采集、无线通信、故障检测及亮灯驱动等电路进行设计和调试,并通过GPRS数据传输网络实现了对厂区路灯模拟控制系统的智能化管理与监控,以及对路灯故障进行实时检测和故障位置报警.实验结果表明系统运行安全可靠、节能,且控制模块体积小、安装方便.     

基于无监督学习的MMC子模块开路故障诊断方法

模块化多电平换流器(MMC)子模块发生故障时,快速准确地检测并定位故障是提高换流器运行可靠性的关键。目前,机器学习在MMC故障诊断领域得到了一定的应用,但大多需要采集每种故障情况下的样本,而故障样本采集难度较大。针对此问题,提出一种无需采集故障样本,仅根据正常样本训练分类模型即可实现故障检测和定位的无监督故障诊断方法。首先,采用在线顺序极限学习机对变量预测模型进行改进,通过比较预测量与实际量的距离判断桥臂故障,实现故障检测。其次,以故障桥臂各子模块电容电压变化率为特征,通过K近邻异常值检测方法定位故障子模块。最后,搭建了三相五电平MMC仿真模型对所提方法进行了仿真研究。结果表明,与有监督的机器学习方法相比,所提方法在不需要故障样本集的情况下便能快速准确地检测并定位故障,为机器学习在MMC故障诊断实际工程中的应用提供了参考。     

智能型线路故障检测器的研制

介绍了智能型线路故障检测器的硬件设计原理和软件设计方案.所设计的1组故障检测器由1个主检测器和2个从检测器组成,分别并列挂在同一线路的ABC三相下运行.每个检测器带有蓝牙模块,用于同组主检测器和从检测器之间的短程通信,主检测器另带有手机模块,可通过GSM公网和监控中心通信.硬件和软件均采用模块化和低功耗设计.整个系统主要由电源模块、微控制器模块、信号调理模块、无线通信模块构成.微控制器采用MSP430系列的高性能超低功耗单片机MSP430F149芯片作为核心处理单元,并结合数字信号处理技术,可实时检测出多种故障,全面监视线路的运行.所研制的检测器已通过实验室检测,达到设计要求.     

基于PIC18F4520的电动机智能保护控制器

针对电动机运行的特点,研究开发了电动机智能保护控制器。该保护器以PIC18F4520单片机为核心,结合相应信号采集模块,显示模块和执行模块,实时检测电动机的各项运行参数,以实现在故障发生时保护器发出报警或跳闸动作。     

低压电力线载波通信的系统化测试方法

在采用低压电力线载波通信方式的用电信息采集系统中,由于设备间耦合关系紧密,运行故障难以复现,问题分析和定位排查困难。为实现用电信息采集系统全通信路径的故障定位,本文提出了一种低压电力线载波通信的系统化测试方法。通过进行电表载波模块地址分配正确性测试、控制机指令下发正确性测试、电表数据实抄正确性测试、故障复现实验,对通信路径中各模块功能进行检测、分析及定位故障点。实现了用电信息采集系统中隐形故障排查和现场问题快速定位。     

基于光纤传输的气体绝缘开关设备局部放电超声波检测系统

为了检测和分析气体绝缘开关(GIS)设备的绝缘状态,结合光纤传输技术、数字信号处理技术、超声波检测技术,设计了1套基于光纤传输和Lab VIEW虚拟仪器的GIS局部放电超声波检测系统。系统由超声波传感器、远端高速采集模块、本地模块和上位机软件系统组成,应用光纤传输技术实现GIS局部放电信号的高速可靠采集。在准确提取局放信号的基础上,使用图形化编程语言Lab VIEW开发了上位机软件系统,上、下位机之间的通信通过用户数据报协议(UDP)实现。系统可实时采集和存储GIS局部放电超声波信号,并可对局部放电信号的时域、频域分布等信息进行分析,定位故障位置。采用该系统在多个变电站进行了实测,结果表明该系统可以有效地检测GIS局部放电。     

超声波局部放电检测装置的检测及校验

超声波传感器及超声波局部放电检测装置的准确性、可靠性对于检测和保护电力设备的安全性至关重要,所以对超声波局部放电检测装置有效性的检定十分必要。文章主要分析了超声波局部放电检测装置的检测与校验系统的设计思路、构建了基于PCI总线工控机的系统结构和研究了超声波测试平台、局放信号超声波模拟模块和超声波信号采集模块的实现方法,这对于超声波局部放电检测装置性能的检测与校验方法以及相关系统的研制具有指导意义。     

户外高压断路器红外温度检测装置设计

为了防止高压断路器因温度过高而发生动作失灵、绝缘损坏等故障,建立以32位低功耗、高性能ARM微控制器为控制电路核心的红外温度检测装置系统,实现对断路器温度的实时在线监测。该系统主要包括以STM32RBT6处理器为核心的下位机和上位机、红外温度检测模块、GPRS无线通信模块,可将所采集的断路器触点温度数据通过GPRS无线通信模块实时传输至上位机终端,并在上位机进行储存、分析及界面显示,具有功耗低、易操作、精度高、实时性好等优点。     

基于微机控制下的变压器参数采集及监控系统设计

本设计主要采用低功耗高性能的STM32单片机作为微型控制器,采用电压互感器、电流互感器作为变压器的信号转换及电压-电流信号采集模块,采用AD637转换芯片作为信号转换器件,采用过零比较器及异或门电路实现功率因数及信号频率的测量,采用Pt100铂热电阻测温传感器作为变压器绕组的温度采集模块,采用蜂鸣器作为信号故障报警模块,采用WINCC软件组建的触摸屏作为系统的监控界面。系统的主要目的是通过变压器的温度、电参数(电压、电流、功率因数及频率)及外部环境参数的采集实现对变压器参数的检测与监控功能,并根据其采集的参数,确定变压器是否处于正常运行状态。     

船舶自动气象采集系统的设计与实现

为了给广东海域的海上航运、海洋生产作业安全以及军事活动等提供气象保障基础数据,广东省气象局率先在国内自主研发了一款船舶自动气象采集系统.通过应用STC单片机模/数转换、定时器中断以及串口通信等技术,构建信号采集、数据质量控制、北斗通信配置以及远程参数修正等功能模块,系统实现实时采集气温、相对湿度、风向、风速、气压等元数据、通过北斗终端进行数据上传以及错误运行参数远程控制修正.并利用周边的石油平台自动站与系统的观测数据进行了比较分析,初步验证了系统采集数据的准确度.实际应用效果表明,该采集系统运行稳定可靠、测量精度高,较好地满足气象服务需求.     

动力电池管理系统数据采集模块设计

基于AT89C51CC03单片机和电池组监控芯片LTC6803设计了动力电池管理系统数据采集模块的硬件电路和软件实现,详细阐述了MCU模块和电压采集模块等7个主要模块,给出了电压和电流等信号的测量电路,以及RS232和CAN通信的电路原理图,实现了电压等信号的精确采集,电池组的参数信息通过CAN总线传送到整车控制器和电子控制单元。绘制了数据采集的主程序设计流程图,介绍了电压信号采集的软件实现,给出了温度测量子程序,并分析了数据采集模块的实际价值。     

ARM7与虚拟仪器串口通信的实现

虚拟仪器的常规用法是由不同总线标准的NI数据采集卡与之配套使用。一般的仪器仪表大多以单片机为控制核心,不具备与虚拟仪器配套使用的条件。本文以ARM7的LPC2131嵌入式单片机控制的数据采集模块为例说明单片机与虚拟仪器串口通信的实现方法,该方法简单实用,即集合了嵌入式单片机实时性强、速度快的优点,又突显了虚拟仪器的特点,为虚拟仪器和基于单片机的仪器仪表的结合应用提供了一条途径。     

The parallel operation control of a modular AC to DC converter via serial communication bus

This paper presents the parallel operation control of a modular AC to DC converter via a serial communication bus. In the proposed system, multiple AC to DC converters are parallel‐connected at the output end for load current sharing. Each module of the AC to DC converter is controlled by its individual microcontroller. The microcontroller of each module is employed for the voltage control loop and communicates with the microcontrollers of the other converter modules. The RS485 serial communication is used to transmit information among the controllers, which checks the number of the converter module for calculating the input inductor current command of each converter module. Moreover, the clock signal is used for synchronization to prevent data collision on the serial communication bus. The proposed parallel operation control provides fast response when the converter module connects or disconnects according to the required power. The performance evaluation of the proposed system is conducted by simulation and experimental verification on two parallel isolated CUK converters. © 2012 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

电网重大故障应急抢修自动调度系统

介绍了某电网重大故障应急抢修自动调度系统的设计.该系统由信息采集与数据通信通道监测模块、报文数据库形成与发送模块、通信处理模块等部分组成.所设计的系统能够从调度自动化系统、电能量管理系统及通信通道在线检测系统中提取紧急故障缺陷信号进行分类处理.对关键设计技术进行了说明.系统可与现有管理信息系统(MIS)实现无缝对接,减少了故障处理时间.     

基于UART通信的多通道气压采集系统设计

针对大多数采集系统适用性差等问题,介绍了一种小型化可变多通道气压采集系统.该系统可广泛应用于测高系统、自动气象站及气动系统等,通过UART通信由PC控制单片机选择采集通道并显示结果,利用虚拟串口和Proteus进行仿真并加以实现.结果表明该系统可满足多路气压采集,并可通过PC控制采集通道、准确采集数据及显示.     

浅谈电网主/厂站遥信自动对比系统数据采集及传输相关应用

主/厂站遥信信号自动对比系统是用于实现调度主站端和变电站端后台遥信数据自动对点校对,实现遥信信号自动验收。在确保网络数据安全的大背景下,如何实现在有效资源下对变电站端后台数据的采集以及主站端将数据传输至现有平台以实现数据的对比,已成为目前最大的安全问题。针对变电站端后台数据采集与主站端数据传输的难题,本文讨论了电网主/厂站遥信自动对比系统数据采集及传输的相关应用,设计了数据采集/传输的系统架构,并对电网主/厂站遥信自动对比系统的发展方向进行了初步探讨。     

基于EtherCAT总线技术的链式STATCOM控制系统

为了使静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)控制系统具有灵活的扩展性、灵活的信息配置功能、高速的传送速率、极短的数据交换时间以及精确的时钟同步,提出了一种用于链式STATCOM的基于EtherCAT总线技术的控制系统。该控制系统采用2个EtherCAT总线网：（1）主控网采用串型通讯方式,从站有数据采集从站、开入开出从站、调节保护从站和暂态故障记录从站;（2）模块网采用星型通讯方式,所有从站经耦合器引出,从站有调节保护从站、暂态故障记录从站以及所有模块从站。调节保护从站和暂态故障记录从站都隶属于2个EtherCAT总线网。该控制系统在调节保护从站、暂态故障记录从站以及所有模块从站中均使用数字信号处理器（digital signals processor,DSP）实现控制,可显著提高信号传输速度和控制速度,能够满足实时控制要求。实验结果表明,该控制系统极大提高了装置的扩展性、配置功能、传输率,达到了精确的同步,可应用于链式STATCOM及其他采用链式换流器的柔性交流输电（flexible AC transmission systems,FACTS）装置中,具有控制目的明确、易于实现、控制效果稳定等特点。     

分布式电池管理系统CAN总线通信仿真试验研究

电池管理系统在新能源纯电动汽车中扮演着非常重要的角色，分布式动力电池管理系统是一种多模块控制的集成系统，各个控制模块之间CAN总线通信存在复杂性和迟滞性，针对这一问题，采用CANoe/MATLAB联合仿真的方法对其进行试验。其中，在MATLAB/Simulink仿真建模环境下建立了信号采集、SOC估算和故障诊断的多模块通信模型，同时在CANoe总线仿真平台建立了分布式电池管理系统的CAN网络架构，验证了多模块之间通信的实时性和准确性。结果表明，CANoe/MATLAB联合仿真的方法对分布式电池管理系统的通信策略开发提供了便捷。     

基于GOOSE的10kV备用电源自动投入装置故障分析

广州供电局110kV三江变电站采用面向通用对象的变电站事件(generic object oriented substation event,GOOSE)技术的10kV备用电源自动投入(简称备自投)装置频繁发出"装置内部故障"及"通信故障"信号,为此,介绍了基于GOOSE的备自投原理,对该装置的故障现象进行分析,找出故障原因是由于负荷在"无流"定值临界点时主变压器后备保护频繁启动而引起的,修改"无流"定值后解决了故障问题。此外,若装置损坏,更换装置并下装配置数据后需对装置进行有关GOOSE的保护功能测试,测试通过后才能将装置投入运行,以避免出现因GOOSE配置错误而带来的保护误动等情况。