高壓變電站無線自動測溫控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著供電負(fù)荷的迅速增加以及供電設(shè)備的老化，變電站由于輸變線路接頭溫度過高引起的火災(zāi)、爆炸現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重影響到用電安全，給供電、用電雙方帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此對變電站災(zāi)害的實(shí)時(shí)監(jiān)測、預(yù)警成為電力系統(tǒng)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。傳統(tǒng)的變電站接頭溫度檢測方法是人工手持紅外溫度探測槍進(jìn)行逐點(diǎn)測溫，這種模式常出現(xiàn)漏測、誤報(bào)現(xiàn)象，而且高電壓、強(qiáng)輻射環(huán)境給工作人員帶來身體傷害。分布式光纖溫度測量系統(tǒng)也是處理變電站異常的方案，但存在布線困難、工程復(fù)雜、投資

2、大等問題。而變電站無線自動測溫系統(tǒng)的開發(fā)，充分利用了無線資源，做到了防剪、防破壞，且安裝維護(hù)簡單。 本文取得了以下成果： (1)首次采用雙電源管理和單片機(jī)工作模式切換實(shí)現(xiàn)無線測溫節(jié)點(diǎn)的超低功耗。 本文運(yùn)用智能溫度傳感器DS18820、超低功耗單片機(jī)MSP430以及智能數(shù)傳模塊CC1020，開發(fā)了低功耗、高性能的無線測溫節(jié)點(diǎn)?？紤]到單片機(jī)、溫度傳感器和外圍電路工作電流較小，采用MAX1726供電；考慮到CC1020

3、數(shù)傳模塊在數(shù)據(jù)發(fā)送和接收時(shí)電流較大，采用MAX8881供電；同時(shí)，通過單片機(jī)的一個(gè)口線接芯片的控制引腳，完全斷開不需要其工作的部件電流，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的動態(tài)能量管理，進(jìn)一步降低節(jié)點(diǎn)的功耗。 (2)首次采用點(diǎn)對多點(diǎn)輪詢模式實(shí)現(xiàn)變電站的無線測溫。 控制室主機(jī)采用輪詢的方式進(jìn)行節(jié)點(diǎn)測溫監(jiān)控，即把點(diǎn)對多點(diǎn)一主多從方式轉(zhuǎn)換成點(diǎn)到點(diǎn)時(shí)分多址無線通信方式(TDMA)。主機(jī)按照預(yù)定的時(shí)間片對每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行詢問，然后等待接收被問節(jié)點(diǎn)的應(yīng)答數(shù)據(jù)并存

4、入數(shù)據(jù)庫。處理完成后繼續(xù)廣播下一個(gè)節(jié)點(diǎn)編號，如此以至所有節(jié)點(diǎn)。測溫節(jié)點(diǎn)根據(jù)設(shè)定周期啟動測溫，如果溫度超過設(shè)定閾值，則打開收發(fā)模塊，等待主機(jī)的輪詢信號以便發(fā)送溫度數(shù)據(jù)。之后該節(jié)點(diǎn)關(guān)閉CPU進(jìn)入低功耗狀態(tài)。 (3)首次分析了無線測溫系統(tǒng)在高壓變電站中的電磁兼容性。 一方面研究高壓設(shè)備對無線測溫裝置進(jìn)行無線通訊的影響，進(jìn)而研究提高無線測溫裝置的抗干擾能力的方法，如濾波或安裝屏蔽裝置；另一方面研究無線測溫裝置的無線通訊對高壓變電