变电站控制母线直流电源监测系统毕业论文.doc

变电站控制母线直流电源监测系统毕业论文 目 录 第1章 绪 论 1 1.1 控制母线直流电源的作用 1 1.2 控制母线直流电源检测系统的发展及现状 1 1.3 本文研究内容 2 第2章 总体方案设计 3 2.1 控制母线直流电源监测系统的功能要求 3 2.2 总体方案设计 3 2.3 系统功能分析 4 第3章 系统硬件电路设计 5 3.1 中央处理电路 5 3.1.1 中央处理芯片 5 3.1.2 扩展芯片 7 3.2 键盘及复位电路 9 3.2.1 键盘电路的设计 9 3.2.2 复位电路设计 10 3.3 系统电压电流检测电路 11 3.3.1 电压互感器和电流互感器 11 3.3.2 A/D转换电路 12 3.3.3 交流信号的计算 15 3.4 直流电源监测 17 3.4.1 蓄电池组总电压监测电路 17 3.4.2 蓄电池单节巡检电路 18 3.5 报警及显示电路 21 3.5.1 报警电路 21 3.5.2 显示电路 21 3.6 DC/DC电源电路 24 3.7 蓄电池组充电电路 25 3.7.1 MOS管开关 25 3.7.2 蓄电池组充电电路 25 第4章 系统软件设计 27 4.1 总体流程 27 4.1.1 总体分析 27 4.1.2 总体流程图 28 4.2 显示部分程序设计 29 4.2.1 清屏指令 30 4.2.2 进入模式设置指令 30 4.2.3 显示开关控制指令 30 4.2.4 功能设置指令 31 4.2.5 LCD1602显示程序 31 4.3 键盘输入程序 34 4.3.1 键盘输入流程图 34 4.3.2 键盘输入子程序 35 4.4 DS1302程序设计 36 4.4.1 DS1302时钟芯片流程图 37 4.4.2 DS1302初始化程序： 37 4.5 A/D转换程序 39 4.5.1 A/D转换程序流程图 39 4.5.2 A/D转换子程序 40 第5章 总结 42 参考文献 43 致 谢 45 附 录Ⅰ 46 附 录Ⅱ 54 附 录Ⅲ 55 绪 论 控制母线直流电源的作用 电能己经成为现代人们生活当中不可缺少的动力源，电力系统的运行必须安全、可靠，这样才能保证供电的正常。直流电源系统作为变电站电力系统的保障，也就必须稳定可靠。基于软开关技术的高频开关电源因其性能可靠、效率高、寿命长等优点，成为了现代电力操作电源系统中的重要组成部分。 控制母线直流电源是电力系统的重要组成部分，为信号设备、继电保护、自动装置、事故照明及断路部分、合闸操作提供直流电源，并在外部交流故障的情况下，保证由后备电源继续提供直流电源的重要设备，是继电保护、自动装置和断路器等设备正确动作的基本保证。 控制母线直流电源检测系统的发展及现状 在1955年以前，国内发电厂和变电所的建设规模较小，其直流控制电源系统，大多采用110V，单母线和不带端电池的蓄电池组。1956年以后，发电厂和变电所的建设规模增大。这时，由于引进了当时苏联的设计技术原则，在所有新建和扩建的发电厂和变电所中，都采用了220V、带端电池的蓄电池组，并根据工程规模的大小，采用单母线或双母线接线。这个期间的设计，是充分利用了蓄电池的容量和具有较小的电压波动范围，但代价是采用了较复杂的接线。1984年以后，随着欧美设计技术理念的引进，以及发电厂和变电所建设规模不断增大、开关设备情况的变化，在直流控制电源系统的设计上，又开始逐渐采用单母线接线和不带端电池的蓄电池组，对控制负荷，直流母线电压则采用110V电压。这一期间设计的主导思想，是以适当加大蓄电池的容量、允许电压有较大的波动范围为代价，达到简化接线、提高可靠性的目的。90年代以前变电所一般装设一组蓄电池构成的直流控制电源；只有对于大型变电所，特别是500kV变电所，才装设两组蓄电池组。90年代后期随着人们对供电可靠性要求的提高，220kV及以上枢纽变电所均要求装设两组蓄电池以上。这一发展过程表明，随着大机组、超高压工程的发展，人们更加关注直流控制电源系统的可靠性，并为此而适当提高了工程造价。 变电站直流电源系统主要由以下四部分组成： (1) 蓄电池部分，其功能主要是在交流电源断电时能够实时地提供二次回路所需要的直流供电。 (2) 充电模块部分，其功能主要有2个：一是交流整流，即将交流电源转换成稳定的直流电源；二是稳压整流，即适时地给蓄电池充电，以确保蓄电池处于随时可供电的状态。 (3) 微机监控部分，该部分是直流电源系统的控制核心，其主要负责监控交流及电池状态等众多的物理量，并且控制充电模块部分智能的对电池进行充电。监控器性能的优劣往往决定直流电源系统性能的好坏，是决定直流电源系统总体价格的决定性因素。 (4) 调压模块部分，电力操作电源的额定输出电压一般选择为1 10V或220V，如果考虑