架空输电线路风偏在线监测系统的研究

论文摘要

近年来,输电线路风偏事故频繁发生,常导致风偏放电、线路跳闸、导线电弧烧伤、断线、断股等,严重影响电网的正常运行,同时造成巨大的经济损失。悬垂绝缘子串的风偏角过大是造成风偏事故的直接原因,因此,设计一种输电线路风偏角实时监测系统对保障电网的安全稳定运行具有重要意义。本文通过搜集、汇总和分析国内外输电线路风偏研究的资料,在理解输电线路风偏机理的基础上,设计出了一套基于ARM技术、数据采集技术、射频技术、GPRS通信技术等现代电子技术的输电线路风偏在线监测系统,实现了对重点线路的全天候监测,为我国输电线路风偏监测开辟了一条新的途径。本文所做的主要工作如下：(1)分析了国内外输电线路风偏监测系统的发展现状,比较了各种监测方法的优缺点,提出了本课题的总体设计方案；(2)设计了输电线路风偏监测系统的硬件电路,主要有GPRS通信电路、电源电路、存储电路、复位电路、JTAG接口电路、时钟电路、数据采集电路、风偏监测模块、射频接收模块等；(3)完成了监测分机软件的开发和调试,主要包括GPRS网络连接、射频模块驱动以及数据的采集、存储和传输；(4)介绍了监控中心上位机软件的主要功能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 本课题研究的背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本课题的主要工作
• 第二章 系统总体设计方案
• 2.1 风偏监测系统的工作原理和构成
• 2.1.1 工作原理
• 2.1.2 系统构成
• 2.2 GPRS技术
• 2.2.1 GPRS概述
• 2.2.2 GPRS的工作原理
• 2.2.3 GPRS的技术优势
• 2.3 射频技术
• 2.3.1 射频的基本概念
• 2.3.2 射频技术的优点
• 2.4 小结
• 第三章 系统硬件设计
• 3.1 硬件整体结构框图
• 3.2 主控制器概述
• 3.2.1 MCU的选择
• 3.2.2 MCU的特性
• 3.3 GPRS通信电路设计
• 3.3.1 GPRS通信模块选型
• 3.3.2 MC55模块简介
• 3.3.3 MC55接口电路设计
• 3.3.4 常用AT指令介绍
• 3.4 电源设计
• 3.4.1 供电电源设计
• 3.4.2 电源电压转化设计
• 3.5 气象参数采集电路
• 3.5.1 传感器选型
• 3.5.2 传感器信号采集
• 3.6 存储电路
• 3.6.1 铁电存储器
• 3.6.2 SD卡存储器
• 3.7 复位电路
• 3.8 JTAG接口
• 3.9 时钟电路
• 3.10 风偏监测模块设计
• 3.10.1 主要器件选型
• 3.10.2 模块硬件电路设计
• 3.11 射频接收模块
• 3.12 低功耗设计
• 3.13 抗干扰设计
• 3.14 小结
• 第四章 监测分机软件设计
• 4.1 分机软件开发环境
• 4.1.1 ADS1.2的组成
• 4.1.2 CodeWarrior IDE简介
• 4.1.3 AXD调试器简介
• 4.2 分机软件整体设计
• 4.3 分机主程序设计
• 4.4 GPRS通信程序
• 4.4.1 通信协议的制定
• 4.4.2 短信收发程序
• 4.4.3 GPRS网络连接程序
• 4.5 气象数据采集程序
• 4.5.1 数字信号采集程序
• 4.5.2 模拟信号采集程序
• 4.6 风偏采集程序
• 4.7 数据存储程序
• 4.7.1 铁电存储程序
• 4.7.2 SD卡存储程序
• 4.8 小结
• 第五章 输电线路风偏监测系统上位机软件介绍
• 5.1 监控中心上位机软件设计特点
• 5.2 监控中心上位机软件主界面及功能介绍
• 5.2.1 上位机软件主界面
• 5.2.2 上位机软件主要功能介绍
• 5.3 小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 附录1
• 附录2
• 附录3
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文