特高压直流输电接地极在线监测系统设计

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1、学校代码：密级：公开如交义硕士学位论文特局压直流输电接地极在线监测系统设计作者姓名赵笑琦学科专业电气工程指导教师王玮教授培养院系电气工程学院二零五年三月硕士学位论文特高压直流输电接地极在线监测系统设计作者：赵笑琦导师：王玮北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可以为存在

2、馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：％丨年冬月丨日签字日期：年、月曰中图分类号：学校代码：：密级：公开北京交通大学硕士学位论文特高压直流输电接地极在线监测系统设计作者姓名：：赵笑琦学号导师姓名：教授：王玮职称学位类别：工学学位级别：硕士学科专业：电气工程研宄方向：电力系统及其自动化北京交通大学年月致谢在硕士论文完成之际，首先向我的导师王玮老师表示衷心的感谢！在课题的研宄过程中，王老师倾注了满腔热忱，对我的毕业论文选题，研究以及撰写给与了

3、悉心的指导和极大的支持。在这两年半的研宄生生活中，导师的谆谆教诲和无微不至的关怀使我受益匪浅，尤其是导师一丝不苟的工作作风，锐意进取的创新精神，以及教书育人的科学态度深深地影响着我，将是我用之不尽的精神财富。值此论文完成之际，谨向王玮老师表示深深的感谢和崇高的敬意。在课题的研究过程中倪平浩老师给予了我极大的帮助和支持，悉心指导我完成了实验室的科研工作，对我的课题提出了很多建设性意见，给予了很多方法上的指导，为我的论文的撰写及修改提出了许多宝贵的意见，在此向倪平浩老师表示衷心的感谢。在实验室工作及撰写论文期间，何宣虎、李睿、钱利宏

4、、蒋小超、李晚晴、何永菁同学对我的研宂工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。另外也感谢我的家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。摘要摘要摘要：为了满足国民经济发展的需求，国内外特高压及各级电网的不断发展，将电网发展推向了高潮。目前国内电网电压等级己达到交流，直流±，特高压电网已经成为电网发展的方向。特高压直流输电技术在很多方面不同于交流输电，有它自身固有的技术和特点，接地极设计就是其中的一例。特高压直流输电系统是将工作接地和安全保护接地分开，工作接地称之为“接地极”。接地极在特高压直流输电系统中起着极其

5、重要的作用，若出现故障将严重影响整个直流系统的正常运行，甚至导致系统停运。目前，绝大多数换流站接地极的检修以及运行参数的釆集完全依靠人工来完成，由于受到人员及设备所限，检测周期一般较长，不能及时准确的反应出整个接地极的运行情况。针对这些问题，本文设计了特高压直流输电接地极在线监测系统，该系统通过对接地极的在线监测及综合诊断分析，实时地反应接地极运行状况，进而提高接地极系统的安全可靠性，克服了定期维护的盲目性。本文首先分析了特高压直流输电接地极的工作原理及检修规程，确定了在线监测系统中所需要采集的重要特征参数，进行了系统总体设计及

6、远程监测基站。系统釆用通讯方式传输在线监测数据及在线监测视频数据，同时本文定义了通信协议。依据功能要求本文设计了馈电电流的采集与取样单元、监测井水位的采集与取样单元、极址附近土壤温度湿度的采集与取样单元、电源电路、滤波电路、中央控制电路及外围电路、串口通信单元等电路。最后阐述了监控中心软件的设计功能。本文设计的在线监测系统具有实时多任务、功能全面、便于管理等特点。通过本文的研究，可以实时监测接地极的相关参数；可以根据监测数据建立接地极相关参数的数学模型，通过该模型可以预测各相关参数的状态；也可以建立接地极运行状态与接地极相关参数

7、之间的数学模型，进而可以评估接地极系统的健康状况。关键词：直流输电；接地极；在线监测；馈电电流分类号：ABSTRACTABSTRACTABSTRACT：土，，，，北京交通大学硕士学位论文：；目录目录摘要職课题的研究背景及意义现有接地极在线监测系统中存在的问题电气设备在线监测技术的介绍本设计涉及的关键技术本文的主要工作特高压直流输电接地极的特性研宄直流系统接线方式和运行方式直流输电接地极的结构形状浅层水平接地极垂直接地极海洋接地极接地极存在的主要问题接地极地面跨步电势接地极本体的腐蚀问题对电力系统交流变压器偏磁的影响对地下金属管道

8、的腐蚀影响本章小结系统的整体设计系统的设计原则系统的总体结构本章小结多功能监测基站的设计多功能监测基站的硬件组成主要器件的介绍多种监测传感器太阳能供电系统视频监控终端北京交通大学硕士学位论文模块摄像机视频采集卡各功能电路的设计电源电路滤波电路中央控制电路及外围电