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光电传感器在变电站通信控制系统中的应用..doc

光电传感器在变电站通信控制系统中的应用.

胡雪灵
2017-10-06 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《光电传感器在变电站通信控制系统中的应用.doc》,可适用于活动策划领域

光电传感器在变电站通信控制系统中的应用光电传感器在变电站通信控制系统中的应用学生姓名:刘王英学号:专业班级:机电一体化班指导教师:代礼前西安铁路职业技术学院毕业论文摘要随着光电传感器技术的不断成熟其在变电站自动化系统中的实用化成为研究的重点。本文在分析了光电传感器性能特点的基础上从通信方式和通信系统结构的影响两个方面阐述了光电传感器的应用对变电站通信控制系统的影响。并结合我国变电站自动化系统的现状重点探讨了光电传感器在变电站自动化系统中的应用方法和步骤:利用仪用传感器单元实现光电传感器与通信网络的接口根据通信技术的发展状况和变电站的应用需求光电传感器的接入方式可以分为三种不同的形式。光电传感器作为新型的电子式互感器其应用将对变电站自动化系统产生深远的影响。关键词:光电传感器变电站自动化系统光电接口网络通信I光电传感器在变电站通信控制系统中的应用目录摘要I引言光电传感器的介绍光电传感器的概述光电传感器的原理光电传感器的性能和特点光电传感器的应用范围光源本身是被测物的应用实例红外线辐射温度计热释电传感器在人体检测、报警中的应用被测物吸收光通量的应用实例被测物体反射光通量的应用实例被测物遮挡光通量的应用实例光电传感器的应用对变电站通讯系统的影响直接改变变电站通讯系统的通信方式对通信系统结构的影响光电传感器在变电站自动化系统中的应用兼容传统互感器点对点通信和过程总线相结合阶段过程总线共享传感器数据阶段过程总线和站级总线统一全站共享数据阶段结论致谢参考文献II西安铁路职业技术学院毕业论文引言光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光信号的变化然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点而且可测参数多传感器的结构简单形式灵活多样因此光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件它是把光信号(红外、可见及紫外光辐射)转变成为电信号的器件。光电传感器作为一种新型的电压电流测量装置与传统电磁式互感器相比较具有绝缘强度高、动态范围大、频带宽、抗干扰能力强、不会产生磁饱和及铁磁谐振、体积小、重量轻、造价低等一系列优点。自世纪年代以来光电传感器经历了原理性研究、试验样机和现场挂网运行等阶段。目前国外已经有部分实用化产品投入市场但真正得到大规模的应用还有一个过程而且国内变电站自动化系统的应用水平不一如何让光电传感器在变电站自动化系统中得到应用并提高变电站自动化系统的水平成为光电传感器研究的重点。变电站通信控制系统是变电站自动化系统的重要组成部分其技术水平直接关系到变电站自动化系统的性能。随着电子技术和通信技术的飞速发展变电站通信系统也经历了集中式、功能分布式和分散分布式等阶段。而通信系统的发展变化总是与变电站的测控、保护装置的发展变化相适应的。随着光电传感器在变电站中的应用将对变电站通信控制系统产生深远的影响并提高其自动化应用水平。光电传感器在变电站通信控制系统中的应用光电传感器的介绍光电传感器的概述光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光信号的变化然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点而且可测参数多传感器的结构简单形式灵活多样因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件它是把光信号(红外、可见及紫外光辐射)转变成为电信号的器件。光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器。它可用于检测直接引起光量变化的非电量如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度以及物体的形状、工作状态的识别等。光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用。近年来新的光电器件不断涌现特别是CCD图像传感器的诞生为光电传感器的进一步应用开创了新的一页。光电传感器的原理由光通量对光电元件的作用原理不同所制成的光学测控系统是多种多样的,按光电元件(光学测控系统)输出量性质可分二类,即模拟式光电传感器和脉冲(开关)式光电传感器模拟式光电传感器是将被测量转换成连续变化的光电流,它与被测量间呈单值关系模拟式光电传感器按被测量(检测目标物体)方法可分为透射(吸收)式,漫反射式,遮光式(光束阻档)三大类所谓透射式是指被测物体放在光路中,恒光源发出的光能量穿过被测物,部份被吸收后,透射光投射到光电元件上所谓漫反射式是指恒光源发出的光投射到被测物上,再从被测物体表面反射后投射到光电元件上所谓遮光式是指当光源发出的光通量经被测物光遮其中一部份,使投射刭光电元件上的光通量改变,改变的程度与被测物体在光路位置有关。光敏二极管是最常见的光传感器。光敏二极管的外型与一般二极管一样只是它的管壳上开有一个嵌着玻璃的窗口以便于光线射入为增加受光面积PN结的面积做得较大光敏二极管工作在反向偏置的工作状态下并与负载电阻相串联当无光照时它与普通二极管一样反向电流很小(,microA)称为光敏二极管的暗电流当有西安铁路职业技术学院毕业论文光照时载流子被激发产生电子空穴称为光电载流子。在外电场的作用下光电载流子参于导电形成比暗电流大得多的反向电流该反向电流称为光电流。光电流的大小与光照强度成正比于是在负载电阻上就能得到随光照强度变化而变化的电信号。光敏三极管除了具有光敏二极管能将光信号转换成电信号的功能外还有对电信号放大的功能。光敏三级管的外型与一般三极管相差不大一般光敏三极管只引出两个极发射极和集电极基极不引出管壳同样开窗口以便光线射入。为增大光照基区面积做得很大发射区较小入射光主要被基区吸收。工作时集电结反偏发射结正偏。在无光照时管子流过的电流为暗电流Iceo=(β)Icbo(很小)比一般三极管的穿透电流还小当有光照时激发大量的电子空穴对使得基极产生的电流Ib增大此刻流过管子的电流称为光电流集电极电流Ic=(β)Ib可见光电三极管要比光电二极管具有更高的灵敏度。光电传感器的性能和特点光电传感器(OpticElectricTransducer,OET)根据传感头设计原理的不同可以分为有源型光电传感器(ActiveOETAOET)和无源型光电传感器(PassiveOETPOET)两种。前者在高压端采用新型传感头得到性能优越的电信号利用光电转换为数字信号传输到低压端后者主要是利用Faraday磁光效应(电流传感器)和Pockels电光效应(电压传感器)调制光信号传感过程中不涉及电信号。虽然AOET和POET的传感原理差别很大但传感特性和输出接口却存在很多的共同性主要体现在以下几个方面:暂态响应范围宽谐波测量能力强暂态特性的优劣是判断一种互感器能否在电力系统中获得应用的一个重要参数特别是与继电保护动作时间的配合。传统电磁式互感器由于存在铁芯对高频信号的响应特性较差不能正确反映一次侧的暂态过程。而光电互感器传测量的频率范围主要由电子线路部分决定没有铁芯饱和的问题因此能够准确反映一次侧的暂态过程。一般可设计到Hz到MHz特殊的可设计到MHz的带通。光电传感器的结构可以测量高压电力线路上的谐波。而电磁感应互感器是难以达到的。数字接口通信能力强由于光电传感器下传的就是光数字信号与通信网络容易接口且传输过程中没有测量误差。同时随着微机化的保护控制设备的广泛采用光电互感器可以直接向二次设备提供数字量这样就能省去原来保护装置中的变换器和AD采样部分使二次设备得到大大的简化推动保护新原理的研究。体积小重量轻、易升级满足变电站小型化与紧凑型的要求光电传感器在变电站通信控制系统中的应用由于光电传感器是靠传感头和电子线路进行信号的获取和处理体积小重量一般在kg以下便于集成在AIS或GIS中这样将大大减少变电站的占地面积满足变电站小型化和紧凑化的要求。同时光电互感器通过少量光缆与二次设备连接可使电缆沟和电缆大为减少。如果间隔内的控制和保护等设备下放开关柜将使变电站布置更紧凑。提高安全运行水平经济效益显著。光电互感器还具有绝缘结构简单绝缘性能好造价低不存在铁磁谐振问题不存在CT二次开路、PT二次短路问题以及不存在易燃、易爆危险等优点。但上面介绍的个主要方面直接影响着变电站通信控制系统的通讯方式和系统结构将对变电站自动化系统的发展有着重要影响。西安铁路职业技术学院毕业论文光电传感器的应用范围烟尘浊度监测仪。防止工业烟尘污染是环保的重要任务之一。为了消除工业烟尘污染首先要知道烟尘排放量因此必须对烟尘源进行监测、自动显示和超标报警。烟道里的烟尘浊度是用通过光在烟道里传输过程中的变化大小来检测的。如果烟道浊度增加光源发出的光被烟尘颗粒的吸收和折射增加到达光检测器的光减少因而光检测器输出信号的强弱便可反映烟道浊度的变化。光电池在光电检测和自动控制方面的应用光电池作为光电探测使用时其基本原理与光敏二极管相同但它们的基本结构和制造工艺不完全相同。由于光电池工作时不需要外加电压光电转换效率高光谱范围宽频率特性好噪声低等它已广泛地用于光电读出、光电耦合、光栅测距、激光准直、电影还音、紫外光监视器和燃气轮机的熄火保护装置等。光源本身是被测物的应用实例光的照度E的单位是lx(勒克斯)它是常用的光度学单位之一它表示受照物体被照亮程度的物理量可以用照度计来测量。光电池(外加柔光罩)光电池也叫太阳能电池直接把太阳光转变成电。因此光电池的特点是能够把地球从太阳辐射中吸收的大量光能转化换成电能。光电池是一种特殊的半导体二极管能将可见光转化为直流电。有的光电池还可以将红外光和紫外光转化为直流电。光电池是太阳能电力系统内部的一个组成部分太阳能电力系统在替代现在的电力能源方面正有着越来越重要的地位。光电传感器在变电站通信控制系统中的应用红外线辐射温度计红外线辐射温度计外形激光仅用于瞄准a红外线辐射温度计外形b红外线辐射温度计用于食品温度测量红外辐射温度计既可用于高温测量又可用于冰点以下的温度测量所以是辐射温度计的发展趋势。市售的红外辐射温度计的温度范围可以从~中间分成若干个不同的规格可根据需要选择适合的型号。西安铁路职业技术学院毕业论文红外线辐射温度计在非接触体温测量中的应用红外线辐射温度计用于人体额温测量红外测温技术在生产过程中在产品质量控制和监测设备在线故障诊断和安全保护以及节约能源等方面发挥了着重要作用。近年来非接触红外测温仪在技术上得到迅速发展性能不断完善功能不断增强品种不断增多适用范围也不断扩大市场占有率逐年增长。比起接触式测温方法红外测温有着响应时间快、非接触、使用安全及使用寿命长等优点。非接触红外测温仪包括便携式、光电传感器在变电站通信控制系统中的应用在线式和扫描式三大系列并备有各种选件和计算机软件每一系列中又有各种型号及规格。红外线辐射温度计在非接触温度测量中的应用采用红外成像检测技术可以对正在运行的设备进行非接触检测拍摄其温度场的分布、测量任何部位的温度值据此对各种外部及内部故障进行诊断具有实时、遥测、直观和定量测温等优点用来检测发电厂、变电所和输电线路的运转设备和带电设备非常方便、有效。西安铁路职业技术学院毕业论文比色式温度传感器温度非接触测量中的应用比色式温度传感器采用比色式(双波段)测温原理实现对被测目标的非接触测温用户不需知道物质的发射率。它抗烟雾、水蒸气和灰尘能力较强不受窗口玻璃影响能瞄准,测量小目标可不考虑距离系数可以不完全被目标充满不需调焦就可准确测量。光电传感器在变电站通信控制系统中的应用热释电传感器在人体检测、报警中的应用热释电元件在红外线检测中得到广泛的应用。它可用于能产生远红外辐射的人体检测如防盗门、宾馆大厅自动门、自动灯的控制等。热释电传感器简介热释电红外传感器是一种能检测人或动物发射的红外线而输出电信号的传感器。早在年有人提出过利用热释电效应探测红外辐射但并未受到重视直到六十年代才又兴起了对热释电效应的研究和对热释电晶体的应用。热释电晶体已广泛用于红外光谱仪、红外遥感以及热辐射探测器。除了在楼道自动开关、防盗报警上得到应用外在更多的领域得到应用。比如:在房间无人时会自动停机的空调机、饮水机电视机能判断无人观看或观众已经睡觉后自动关机的电路开启监视器或自动门铃上的应用摄影机或数码照相机自动记录动物或人的活动等等……您可以根据自己的奇思妙想结合其他电路开发出更加优秀的新产品。或自动化控制装置。热释电传感器的内部电路。热释电传感器工作原理西安铁路职业技术学院毕业论文热释电晶片表面必须罩上一块由一组平行的棱柱型透镜所组成菲涅尔透镜每一透镜单元都只有一个不大的视场角当人体在透镜的监视视野范围中运动时顺次地进入第一、第二单元透镜的视场晶片上的两个反向串联的热释电单元将输出一串交变脉冲信号。当然如果人体静止不动地站在热释电元件前面它是“视而不见”的。菲涅尔透镜菲涅尔透镜外形传感器不加菲涅尔透镜时其检测距离小于m而加上该透镜后其检测距离可增加倍以上。菲涅尔透镜(Fresnellens)多是由聚烯烃材料注压而成的薄片也有玻璃制作的镜片表面一面为光面另一面刻录了由小到大的同心圆它的纹理是利用光的干涉及扰射和根据相对灵敏度和接收角度要求来设计的透镜的要求很高一片优质的透镜必须是表面光洁纹理清晰其厚度随用途而变多在mm左右特性为面积较大厚度薄及侦测距离远。菲涅尔透镜的在很多时候相当于红外线及可见光的凸透镜效果较好但成本比普通的凸透镜低很多。多用于对精度要求不是很高的场合如幻灯机、薄膜放大镜、红外探测器等。光电传感器在变电站通信控制系统中的应用热释电套件热释电报警器菲涅尔透镜菲涅尔透镜是一种应用十分广泛的光学元件其设计和制造设计到多个技术领域包括光学工程,高分子材料工程CNC机械加工金刚石车削工艺镀镍工艺模压、注塑、浇铸等制造工艺。国内拥有设计及制造能力的公司不多成都菲斯特科技有限公司从年开始致力于菲涅尔透镜的研究开发和生产拥有先进的大型单点金刚石超精密模具加工设备和多种生产手段擅长大型、高精密菲涅尔透镜的设计、开发和生产同时是成都光电显示工程技术中心的依托单位。西安铁路职业技术学院毕业论文吸顶式热释电报警器热释电传感器应用热释电传感器用于自动亮灯当然也可以用于防盗光电传感器在变电站通信控制系统中的应用热释电感应灯一种热释电红外感应灯它包括灯罩、底盘和照明灯其特征是在灯罩上开一通孔在通孔内设置有菲涅尔透镜菲涅尔透镜将接收到的红外线聚集到热释电红外传感器上菲涅尔透镜的下端与带弹簧的可调立柱相连热释电红外传感器与热释电红外感应控制器相连接。本实用新型可以安装在楼道、走廊和公共场所处实现人到灯亮人离灯熄其静态功耗小于W感应距离为米感应角度最大可达度具有结构简单使用方便和节约能源的优点。自动感应灯(参考施特朗公司资料)西安铁路职业技术学院毕业论文热释电传感器在智能空调中的应用被测物吸收光通量的应用实例光电式浊度计和含沙量测量光电传感器在变电站通信控制系统中的应用光电式浊度计工作原理恒流源半导体激光器半反半透镜反射镜被测水样、光电池、电流电压转换器标准水样烟雾报警器外形(参考南京千里通公司无线烟雾报警器资料)烟雾报警器别称火灾烟雾报警器、烟雾传感器、烟雾感应器等。一般将独立的电池供电、或交流电供电电池为备电现成报警时能发出声光指示的称西安铁路职业技术学院毕业论文为独立式烟雾报警器。由总线供电总线上可以连接有多个与火灾报警控制器联网、通讯组成一个报警系统报警时现场无声音主机有声光提示这类感烟报警装置一般称之为感烟探测器。感烟探测器分带地址编码的、不带地址编码的。无烟雾时光敏元件接收到LED发射的恒定红外光。而在火灾发生时烟雾进入检测室遮挡了部分红外光使光敏三极管的输出信号减弱经阀值判断电路后发出报警信号。光电烟雾报警器内有一个光学迷宫安装有红外对管无烟时红外接收管收不到红外发射管发出的红外光当烟尘进入光学迷宫时通过折射、反射接收管接收到红外光智能报警电路判断是否超过阈值如果超过发出警报。无线烟雾报警器内部结构可发出高分贝笛鸣声的蜂鸣器无线火灾烟雾传感器无线火灾烟雾传感器可以固定在墙体或者天花板上。它内部使用一节伏层叠电池供电工作在警戒状态时工作电流仅为微安报警发射时工作电流为毫安。当探测到初期明火或者烟雾达到一定浓度时传感器的报警蜂鸣器立即发出分贝的连续报警工作指示灯快速连续闪烁无线发射器发出无线报警信号通知远方的接收主光电传感器在变电站通信控制系统中的应用机将报警信息传递出去。无线发射器的报警距离在空旷地可以达到米在有阻挡的普通家庭环境中可以达到米。被测物体反射光通量的应用实例反射式烟雾报警器在没有烟雾时由于红外对管相互垂直烟雾室内又涂有黑色吸光材料所以红外LED发出的红外光无法到达红外光敏三极管。当烟雾进入烟雾室后烟雾的固体粒子对红外光产生漫反射(图中只画出几个微粒的反射示意)使部分红外光到达光敏三极管有光电流输出。光电式转速表光电式转速表属于反射式光电传感器它可以在距被测物数十毫米外非接触地测量其转速。西安铁路职业技术学院毕业论文水泵转速测量光电式转速表外形光电传感器在变电站通信控制系统中的应用色标传感器色标传感器常用于检测特定色标或物体上的斑点它是通过与非色标区相比较来实现色标检测而不是直接测量颜色。色标传感器实际是一种反向装置光源垂直于目标物体安装而接收器与物体成锐角方向安装让它只检测来自目标物体的散射光从而避免传感器直接接收反射光并且可使光束聚焦很窄。白炽灯和单色光源都可用于色标检测。以白炽灯为基础的传感器用有色光源检测颜色这种白炽灯发射包括红外在内的各种颜色的光因此用这种光源的传感器可在很宽范围上检测颜色的微小变化。另外白炽灯传感器的检测电路通常都十分简单因此可获得极快的响应速度。然而白炽灯不允许振动和延长使用时间因此不适用于有严重冲击和振动的场合。使用单色光源(即绿色或红色LED)的色标传感器就其原理来说并不是检测颜色它是通过检测色标对光束的反射或吸收量与周围材料相比的不同而实现检测的。所以颜色的识别要严格与照射在目标上的光谱成分相对应。在单色光源中绿光LED(mm)和红光LED(mm)各有所长。绿光LED比白炽灯寿命长并且在很宽的颜色范围内比红光源灵敏度高。红光LED对有限的颜色组合有响应但它的检测距离比绿光LED远。通常红光源传感器的检测距离是绿光源传感器的,倍。()色饱和图色标传感器常用于检测特定色标或物体上的斑点它是通过与非色标区相比较来实现色标检测而不是直接测量颜色。西安铁路职业技术学院毕业论文()色标传感器的用途现代化工业生产中颜色检测和颜色识别等的应用越来越多。例如在包装生产中机器要确定哪种产品放在什么颜色的包装中、如何保证产品的正面朝向包装盒的玻璃纸窗口等等。色标传感器常用于检测特定色标或物体上的斑点它是通过与非色标区相比较来实现色标检测而不是直接测量颜色。色标传感器能识别红、绿、蓝等颜色各种色标传感器外形色标传感器在流水线上检测产品的颜色光电传感器在变电站通信控制系统中的应用用多个色标传感器测量薄板的颜色产品包装色彩检测、分选西安铁路职业技术学院毕业论文光电自动门有效检测区域是应用近红外光学系统感应器上使用了微电脑的最先进的高速探知的全自动感应器。因采用微电脑控制的调幅光波活性方式不受自然光和人工光线的障碍可瞬间探知进入感应区域的通行者根绝启动失败情况。此外充实了静止物体探知功能大幅度提高了探知区域的物体探知性能。除常用探知区域可变型之外也可选用将纵深探测改变成接近浅测的专用感应器。光电传感器在变电站通信控制系统中的应用被测物遮挡光通量的应用实例光电式带材跑偏检测器在带钢连续作业重卷机组中为防止带钢跑偏或卷取时出现塔形卷带材走偏时边缘经常与传送机械发生碰撞易出现卷边造成废品。当带材处于正确位置(中间位置)时放大器输出电压Uo为零当带材左偏时遮光面积减小输出电压反映了带材跑偏的方向及大小。西安铁路职业技术学院毕业论文光电式带材跑偏检测控制器原理带材纠偏系统光电传感器在变电站通信控制系统中的应用光电传感器的应用对变电站通讯系统的影响变电站自动化通讯系统包括系统内部的现场级通信和自动化系统与上级调度通信两部分。在这里我们主要讨论光电传感器的应用对内部的现场级通信系统的影响。现场级通信主要解决内部子系统与上位机(监控主站)以及各子系统间的数据通信和信息交换问题它的通讯范围是变电站内部。对于集中组屏的自动化系统来说实际是在主控室内部对于分散安装的自动化系统来说其通讯范围扩大到主控室与子系统的安装地通讯距离加长了。通讯方式有并行、串行、局域网和现场总线等多种方式。而目前国内流行的是分散分布式变电站自动化系统。其优点是变电站二次部分采用单元间隔的组织形式功能分散系统得到了一定的优化。但也存在装置间缺乏整体的协调和功能优化输入信息不能共享接线比较复杂系统扩展复杂等问题。而随着光电互感器、智能化开关设备等面向一次的智能化设备日趋成熟为改变变电站目前监视、控制、保护和计量装置及系统分隔的状态提供了资源整合和系统集成的技术基础。光电传感器的应用对通信系统的影响和改进主要体现在两个方面。直接改变变电站通讯系统的通信方式由于光电传感器具有数字输出、接口方便、通信能力强的天然特性其应用将直接改变变电站通讯系统的通信方式特别是一次设备与间隔层二次设备间的通信方式。传统的信号都是以模拟量的形式传送到间隔层同一个CTPT可能会连接到多个不同的设备造成二次接线复杂互感器负荷重等问题。利用光电传感器输出的数字信号使用西安铁路职业技术学院毕业论文现场总线技术实现点对点多个点对点或过程总线通信方式。将完全取代大量的二次电缆线彻底解决二次接线复杂的现象可实现真正意义上的信息共享。并且光电传感器的接口设计方便利用模块化和面向对象技术实现硬件、软件的标准化设计满足不同传输介质和各种通信协议和标准的需要具有灵活的扩展性和自适应性。而这是传统互感器所不可能具备的特性。对通信系统结构的影响由于通信方式的改变加上数字断路器控制和电子开关装置等智能电子设备(IED)的采用使得功能不断下放变电站自动化系统由两层结构变为三层结构:过程层、间隔层和变电站层。其中过程层主要安放有光电传感器、合并单元、开关电子装置模块、断路器智能控制模块等部件过程层可以完成电力运行的实时电气量检测运行设备的状态参数检测操作控制执行与驱动等功能。间隔层安放保护、测量、和间隔控制单元主要功能有汇总本间隔过程层实时数据信息实施对一次设备保护控制功能实施本间隔操作闭锁功能实施操作同期及其他控制功能对数据采集、统计运算及控制命令的发出具有优先级别的控制承上启下的通信功能等。而结构的改变和通信网络技术的进步变电站通信系统最终将成为下图结构。现场过程总线和站级总线合二为一最大程度地实现信息共享和系统集成。光电传感器在变电站通信控制系统中的应用光电传感器在变电站自动化系统中的应用我国变电站自动化系统发展水平不均衡既有集中组屏的老式自动化系统又有分散分层先进的自动化系统。光电传感器的应用必须满足不同水平的变电站自动化系统。为了与老系统兼容将IEC定义的合并单元(MergingUnitMU)扩展到仪用传感器单元(InstrumentTransducerUnitITU)使光电传感器既具备将传统互感器输出模拟量数字化的功能也具备输出模拟量的功能。从而具有较高的灵活性很容易与各种系统接口配合使用。ITU的功能结构图如下图所示。ITU的设计应该遵循模块组件化原则。ITU中含有合并单元、数据通信模块、集成故障录波仪、时钟控制装置等模块。利用模块化的通信组件ITU实现与间隔层设备的点对点和过程总线通信并可方便地升级到IEC标准通信协议。以ITU为底层基本处理单元取代传统互感器和二次电缆实现光电传感器在变电站自动化系统中的应用。在我国为了更好地推动变电站自动化系统水平的提高ITU在变电站自动化系统的应用存在个阶段。兼容传统互感器点对点通信和过程总线相结合阶段该阶段中光电传感器的测量数据是通过点对点连接直接传送到保护装置的目前IEC定义了该连接的标准协议有IEC和IEC。同时ITU还将RMS值通过过程总线传送到间隔层处理单元过程总线还负责监控开关设备信息的传送。过程总线标准有IEC实施中可以考虑Mbits的以太网。其原理示意图如下图所示。西安铁路职业技术学院毕业论文过程总线共享传感器数据阶段该阶段原来分开传送的测量数据和控制数据将通过过程总线合二为一。该合并简化了间隔单元里复杂的接线状况但同时由于实时的ITU测量数据和保护设备的控制命令都是通过过程总线传送的过程总线的传输速度和响应能力比前一阶段要求更高。过程总线标准IEC依然适用实施中可以考虑Mbits的以太网。过程总线和站级总线统一全站共享数据阶段随着快速以太网技术的发展以及现代网络交换技术使得连接站级总线和下面的过程层总线成为可能在网络通信应用层中统一使用MMS协议标准的基础上将保证通信系统的实时响应等性能指标不受影响。总线统一的好处首先是信息的完全共享统一的访问和存储方式并且间隔层的设备只需要一个通信接口将大大降低设备和变电站运行和维护费用。该阶段的实现有赖于分等级的快速以太网技术的成熟和变电站通信协,,议的完善。光电传感器在变电站通信控制系统中的应用结论由于光电传感器自身的数字输出特性和智能电子设备的特点其应用对变电站自动化通信系统的影响是全面和深远的。利用光电传感器的光电转换和数据通信功能改造电磁式互感器实现过程层和间隔层的点对点多点对多点或现场总线通信将会成为我国变电站自动化系统改造升级的有效途径。而建设以光电传感器和其他智能电子设备为基础的新型变电站自动化系统实现变电站站内各层间的无缝通信最大限度的满足信息共享和系统集成的要求则是我国变电站自动化系统的发展方向。西安铁路职业技术学院毕业论文致谢当我以学子的身份踏入铁路职业技术学院门的那天起便已注定我将在这里度过人生中最美丽的青春年华。提笔写下“谢辞”我才惊觉自己即将真正离开人生亦从此展开新的画卷。尽管不舍却更珍惜因为我的生命中那么多可爱的人值得感激。在此论文完成之际谨向我尊敬的老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意老师给予我慈母般的细心关怀与循循善诱的教诲使我深切感受到做一个优秀的导师的前提是学会做人。无法用言语形容感激感谢我尊敬的老师们。大学三年朝夕相处的同学也是宝贵的财富感谢同室好友让我获得了情同手足的真挚友情我们一起开心玩闹相互倾听谈讨未来时光这些都将成为我大学三年的美好回忆。感谢铁路职业技术学院对我三年来的培养在运校的三年是我人生中最重要的三年是学校的培养让我学到了专业的科学文化知识同时也提升了我多方面的能力塑造了我的人格使我在未来的人生道路上能够更加信心百倍的走下去。感谢我的父母我的家人。焉得谖草言树之背养育之恩无以回报你们始终如一的支持和关爱是我人生道路不断前进的强大动力教我学会坚强勇敢使我在磨砺中得到成长。祝你们永远健康快乐这是我最大的心愿和牵挂。在此祝导师以及所有关心我的人和我所关心的人身体健康工作顺利心情愉快幸福平安。光电传感器在变电站通信控制系统中的应用参考文献乔峨安作平光电式电流互感器的开发与应用世纪互感器技术展望继电器金午桥洪宪平变电站自动化新技术的应用研究电网技术()曾庆禹变电站自动化技术的未来发展(一)电力市场与协调型自动化()聂一雄尹项根张哲基于光学传感器和光纤网的变电站自动化系统构想中国电力聂一雄尹项根张哲磁位计暂态响应的仿真计算电力系统自动化()揭萍基于光电互感器的变电站自动化通讯系统的研究:武汉:华中科技大学书中横卧着整个过去的灵魂卡莱尔人的影响短暂而微弱书的影响则广泛而深远普希金人离开了书如同离开空气一样不能生活科洛廖夫书不仅是生活而且是现在、过去和未来文化生活的源泉库法耶夫书籍把我们引入最美好的社会使我们认识各个时代的伟大智者史美尔斯书籍便是这种改造灵魂的工具。人类所需要的是富有启发性的养料。而阅读则正是这种养料雨果

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