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随着电力事业的迅速发展,对电力系统运行可靠性的要求进一步提高。传统的定期检修已不能满足输变电设备安全运行的要求,以状态检修代替定期检修已成为电力系统设备检修的必然趋势,电气设备在线监测技术的发展日益得到重视。高压电容型电气设备在变电站中占有相当大的比例,而介质损耗角正切值(tanδ)是反映其绝缘状况的重要参数,因此,研究电容型设备tanδ的在线监测方法具有十分重要的意义。
由于tanδ值本身很小,对信号的准确性要求很高。本文针对国内外在进行该项研究中存在的技术难点,如电网基波频率不稳、高次谐波的存在、现场电磁干扰等问题,从剔除现场干扰,提高tanδ的精确程度入手,以软件处理方法为主,提出了采用提升小波变换去除随机干扰噪声,用相关分析法求出tanδ值,最后用53H算法剔除野点的信号处理方法,通过仿真和模拟试验证明了该方法的可行性和可取性。这种方法与传统的谐波分析法相比,避免了由于基波频率提取不准确造成的频谱泄漏现象,在一定频率变化范围内具有较高的监测准确度,满足工程测量的精度要求。
在信号处理算法的研究基础上,本文还研究了基于微机监控的分布式介损在线监测系统,主要包括:1.设计了以MSP430F1491为控制核心的下位机硬件电路,完成信号的采集、处理和上位机的通信;2.用VisualC#和SQLServer编写了系统软件,完成了协调和控制监测系统硬件正常工作,实现各个部分之间的通信,实现了对监测数据的有效管理,包括对监测数据的存取、多条件查询、打印报表等功能。3.选用RS485作为通信总线,并且制定了一套完整的通信协议,包括数据帧结构,错误处理机制等。
由于介损在线监测系统的传感器、信号电缆及其硬件设备处于变电站复杂的电磁环境中,因此采取了硬件和软件抗干扰相结合的双重抗干扰措施。
最后,完成了实验室模拟试验,包括下位机介损测量仪自身精度试验和监测系统低压模拟试验,结果证明本系统能够正确可靠的工作,检测结果有效。