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基于一二次融合智能配电终端FTU开题报告

 2021-03-15 10:03  

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.1研究背景

随着社会经济的快速发展和人民物质生活水平的不断提高,整个国家对用电量的需求也在急剧的增长,同时电力用户对于供电的质量及其供电的安全可靠性的要求也越来越高。在现代化的社会生产生活中,频繁的电力故障对于生产设备的危害巨大,也会损害生产效益最大化,同时也会对人们的日常生活带来诸多不便,因此是不被允许的。我国很多地区原来的配电网系统由于结构设计不够合理,供电设备的功能落后等原因,使得我国的配电网系统已经满足不了现代化社会对日常生产生活供电的需求。为此,国家电网不断的对现有城乡配电网系统进行升级改造,以优化配电网的机构以及供电的质量,从达到现代化社会的要求。建设智能电网是当下我国迫切需要完成的一项任务,配电网自动化的实现是非常关键的一部分,但是这条道路又是非常坎坷难行的。

到2015年,我国已成为仅次于美国的第二大发电国,电力装机总容量超过14.9亿千瓦。由于我国在整个电力系统的发电、输变电和配电的三个方面的资金投入比例不合理,使得配电网的发展相对落后,限制了供电质量的提高。目前我国在110kv等级配电网中,过载较多,运行故障特别多,从而降低了电网运行的经济性,也使得用户端停电的时间较长。为了使整个电网系统实现高效、稳定、安全的运行,建设智能电网调度自动化系统关系到国家的长远发展和社会的快速进步,尤其是配电自动化的建设,为此国家电网对供电可靠性提出了四个九的指标,即99.99%。配电网的发展目标是建立环形结构,就是用双电源来提供电力,当线路中出现故障的时候,通过配电自动化系统的控制,用故障两端的两个开关将其隔离,同时实现非故障区域的正常供电。因此发展配电网是目前最主要的任务。

随着社会科学技术的不断进步,尤其是计算机技术的快速发展,配电网也不断实现现代化,但这也不可避免的增加了拓扑结构的复杂程度,提高了出现故障的机率。电力系统对于安全稳定性的要求较高,当出现故障时往往会造成不可挽回的后果。有时某处发生故障会使大面积的停电,影响该地区的日常生产生活;瞬间的短路电流会把生产设备或者系统设备烧毁;发电厂之间不能稳定运行也会造成大规模的系统瘫痪。智能电网调度系统就需要结合故障情况提出最佳解决方案,实现电网的正常运行。

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2. 研究的基本内容与方案

本课题对配电网自动化的理论知识进行了系统的研究分析,将智能控制应用于配电网中,对于复杂的配电网中的馈线控制问题,设计了基于dsp芯片控制的新型的配电网馈线终端单元(ftu)。主要研究了配电网的拓扑结构,建立了配电网的基本拓扑结构模型。针对配电网的故障定位,故障处理,采用就地保护好的控制模式。提出了一二次设备融合的智能配电终端ftu,即一体化的智能开关柜的方案,讨论其可行性。根据本课题的研究内容,总体的结构安排如下:

1. 首先介绍配电网自动化的研究背景和国内外发展状况,对配电自动化的发展历史和现状进行比较详细的介绍,根据配电网的现状,说明进一步研究配电网自动化的必要性。

2. 本课题对配电网自动化的实现方式做了深入分析,深入研究了馈线自动化系统的基本组成及其工作原理。引入就地保护的控制模式,研究了基于就地控制模式的配电网自动化系统的功能要求,选用合适的 ftu 快速算法。对配电网的馈线拓扑结构做了分析对比,选取环网型结构配电网为使用模型,在此模型的基础上研究了配电网中馈线上的常见故障,并对故障处理过程做了深入分析。

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3. 研究计划与安排

1-2周,完成开题报告和文献翻译,完成开题答辩;

3-4周,熟悉ftu的基本工作原理;

5-8周,熟悉dsp芯片的控制方式,搭建其外围电路;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]刘健,倪建立,邓永辉.配电自动化系统[m].北京:中国水利水电出版社,2002.

[2]陈泰红.手把手教你学dsp[m].北京:北京航空航天大学出版社,2011.

[3]刘翔.基于dsp的ftu的研究和设计[d].南京:南京理工大学动力工程学院,2003.

[4]刘钊.配网馈线终端单元的数字信号处理器实现方案研究[d].重庆:重庆大学电气学院,2004.

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