。在中压领域典型有九十年代初富士公司智能真空断路器”及公司近年来推出型真空断路器高压领域典型有东芝公司和公司型智能化“，它们特点都是采用先进传感技术和微型计算机处理技术，使整个组合电器在线检测与二次系统在个计算机控制平台上。这些智能技术在开关中应用势必大大降低开关本身故障率，在定程度上提高整个电力系统自动化监控调度水平以及供电可靠性和安全性，使中高压开关在智能化方面取得重大进步。国内最近几年才开始注意智能同步开关技术，研究和开发同步开关也才刚刚起步，其产品质量稳定性和使用可靠性与国外相比尚有差距。作为新型开关电器主流研究方向，智能同步开关技术对提高电力系统运行稳定性和经济性意义深远，而且应用前景广阔。但是目前没有在世界大范围内推广主要原因还是应用中可靠性等若干技术难题尚在研究中。研究背景嘲传统真空开关操动机构多采用弹簧操动机构和电磁操动机，西北工业大学业学位论文知识产权声明书本人完全了解学校蒋关保护知识产投规定，鄂研究生在校坡读学位期间论文住絮识产投单位震于嚣￡王照大学。学控煮蔽绦黧筹囊国家有关霉袋瓿掏送交论文麴复印终和电子版。本竞许论文被蠢阕和借瓣。学校可以将本学位论文全部或帮分内容编寄荧数据库进行检索，可以采用影印缩印或扫描祷复制手段保存和汇编本学位论文。同时本人保诚，毕业后结合学位论文研究课题再撰写文章律注明作者单位为西北工业大学。保密论文待解密屙髓用本声明。学位论文作者签名盘叠词年弓弼强指导教师签名眵垄篁垆胃彩秘西北王效大学学位论文琢剑性声明秉承学校严谨学风和优良科学道德，本人郑重声明所基交学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢地方外，本论文不包含任何其他个人或集体己经公开发袭成撰写过研究成果，不包含本人或箕纯跫枣谚学整或其毽耀逡使愆过熬藏巢。对本文熬辑究徽窭重要贡皴豹个天和集髂，均已在文中疆鲳确方式表鞠。本人学位论文与瓷料若有不实，愿意承担切相关法律责任。学位涂文作者签名邋。，Ⅵ户年月眵翻西北工业大学硕十学位论文第章绪论概述阳第章绪论随着现代信息技术飞速发展，智能化成为工业装置发展趋势。在中高压开关领域，智能化开关发展迅速，其动力首先来自电力系统越来越高可靠性要求及其越来越高自动化程度。现代配电和用电系统包括供电小区或智能大厦电气设备都要求在监测控制及保护等方面完全自动化和智能化，开关作为最为重要电力系统控制元件，其智能化则是上述自动化与智能化基础。为满足电力系统目益提高可靠性要求，电力设备状态检修技术得到了飞速发展，这技术要求设备能自诊断运行状态可控能及时发现故障前兆，这与开关智能化基本要求是致“。在目前中高压系统中，开关分合闸相位是随机和不确定，因而在关合空载变压器电容器和空载线路时，常常会产生幅值很高过压和涌流，这样对电力系统运行和电气设备性能带来负面影响，具体表现为电气设备寿命减少，电气设备绝缘击穿故障和损坏，继电保护误动，二次边电子控制元件功能失常，电能质量降低等旧。智能同步开关就是控制三相高压开关触头在电网电压电流特定相位分合，以减少投入操作产生涌流和过电压幅值，提高电能质量和系统稳定性，延长开关使用寿命和检修周期。因此，中高压智能同步开关既要实现开关同步分合，同时还要能够实时监控系统状态。实现开关同步分合首先必须准确检测出三相电压电流过零点时刻，并以此作为开关同步控制时间基准，旦接到分合闸指令，同步控制转置就以最近时刻电压电流零点为基准，经过预先计算设置好延时后发出控制命令，驱动操作电路对开关触头进行操作，以使得三相触头在接下来电压或电流过零点时刻完成操作。同时智能同步开关不仅具备普通开关各种保护功能，而且还可以实现对电路进行监测调节控制保护等，可以实时显示电路中各种电气参数电流电压功率及功率因数等，能够提供各种保护功能，并对各种保护功能动作参数进行显示设定和修改，能够反映系统及开关当前工作状态，同时还应具备监控检测并存储故障信息联网通信等功能。西北工业大学硕士学位论文第章绪论智能同步开关国内外发展现状及研究背景国内外发展现状Ⅲ传统意义中高压开关是个被动执行开断和关合线路装置，其操作指令来自人工命令或继电保护装置，开关本身并无检测判断电力系统故障和监视自身状态能力。为了满足电力系统要求，早在多年前人们就开始在配电系统实现开关智能化，即在配电开关外附加智能控制器，用以自动判别线路故障，切除与隔离故障并恢复健康区段供电，称之为自动重合器与自动分断器“。传统中高压开关动作相位是随机，会在系统中产生很大浪涌电流和很高感应电压，降低了电力系统供电质量，并可能对开关等用电设备造成损坏。因此，为了满足电力系统综合自动化发展要求，目前国内外开关智能化研究重要目是实现开关控制和状态监控，这种智能化开关主要实现开关外围有关检测保护控制状态检测和通讯等功能。国外研究智能同步开关技术已有三十多年历史，并已应用到实际中高压开关领域中，其中西门子东芝富士等公司在这方面研究成果较为突出。在中压领域典型有九十年代初富士公司智能真空断路器”及公司近年来推出型真空断路器高压领域典型有东芝公司和公司型智能化“，它们特点都是采用先进传感技术和微型计算机处理技术，使整个组合电器在线检测与二次系统在个计算机控制平台上。这些智能技术在开关中应用势必大大降低开关本身故障率，在定程度上提高整个电力系统自动化监控调度水平以及供电可靠性和安全性，使中高压开关在智能化方面取得重大进步。国内最近几年才开始注意智能同步开关技术，研究和开发同步开关也才刚刚起步，其产品质量稳定性和使用可靠性与国外相比尚有差距。作为新型开关电器主流研究方向，智能同步开关技术对提高电力系统运行稳定性和经济性意义深远，而且应用前景广阔。但是目前没有在世界大范围内推广主要原因还是应用中可靠性等若干技术难题尚在研究中。研究背景嘲传统真空开关操动机构多采用弹簧操动机构和电磁操动机文献陈振生智能化高压电器第届智能开关与开关柜技术研讨文集，智能式真空断路器产品介绍富士时报，邹积岩，王毅开关智能化概念和相关理论问题高压电器，邹积岩，王瑛，董恩源电子操动概念与实践高压电器，李庆民，王冠，李清泉电力系统相控开关技术及其智能控制策略电气开关，邹积岩，丛吉远，董恩源真空开关电子操动与同步开关技术电工技术杂志，年第期潘松，黄继业，曾毓技术实用教程北京清华大学出版社，李兰英等Ⅱ嵌入式软核设计原理及应用北京北京航天航空大学出版社，Ⅱ，正，方春恩，邹积岩，丛吉远等基于无功补偿电容器组同步投切装置高压电器胡广书数字信号处理北京清华大学出版社，周博，邱卫东等挑战基于设计与实践北京清华大学出版社，郭书军，王玉花等嵌入式处理器原理及应用系统设计和语言编程北京清华大学出版社，傅丰林软核嵌入式处理器设计大赛优秀作品精选西安西安电子科技大学出版社，Ⅱ嵌入式处理器设计大赛年优秀作品精选集西安西安电子科技大学出版社，著，邵贝贝等译嵌入式实时操作系统北京北京航空航天大学出版社，任哲嵌入式实时操作系统Ⅱ原理及应用北京北京航空航天大学出版社，西北工业大学硕士学位论文参考文献候伯亨，顾新硬件描述语言与数字逻辑电路设计西安西安电子科技大学出版社，边计年，薛宏熙等数字系统设计自动化北京清华大学出版社，潘松，黄继业技术与北京清华大学出版社，卢毅，赖杰与数字电路设计北京科学出版社，著，刘凌，胡永生译数字信号处理实现北京清华大学出版社，施阳，李俊语言工具箱实用指南西安西北工业大学出版社，陈亚勇等信号处理详解北京人民邮电出版社，Ⅲ，潘松，黄继业等现代技术西安西安电子科技大学出版社，沙占友智能化集成温度传感器原理与应用北京机械工业出版社，王诚，吴继华等设计基础篇北京人民邮电出版社，王诚，吴继华等设计高级篇北京人民邮电出版社，张志亮，赵刚等从模型自动生成代码基于设计流程现代电子技术王建校，危建国设计基础与实践西安西安电子科技大学出版社，周立功等嵌入式系统基础教程北京北京航天航空大学出版社，徐光辉，程东旭，黄如等基于嵌入式开发与应用北京电子工业出版社，删,摘要随着现代信息技术飞速发展，智能化已成为工业装置发展趋势。智能同步开关作为电力系统中重要电气设备之，起着控制和保护作用，其可靠性和智能化水平对电力系统稳定运行和自动化程度将产生深远影响。论文中对目前智能同步开关现状和国内外发展趋势进行了分析，提出并阐述了同步开关智能化概念，详尽地分析了智能同步开关工作原理。针对传统开关控制装置操动精度不高而且外围硬件电路复杂状况，提出以公司为核心采用技术和软硬件协同设计思想基于软核处理器智能同步开关实现方法。本论文在对智能同步开关系统算法及分合理论详细分析基础上，讨论了智能同步开关关键性技术，提出了电压电流过零检测差值开关动作时间补偿以及电参数监控等算法。在具体硬件设计中首先对智能同步开关硬件平台进行了构建，同时完成了智能同步开关外围硬件电路设计，其中包括交流信号采集环境温度和操作电压采集以及外部通讯等硬件电路设计，并根据系统需要完成了外设坤核外设口核和智能同步开关控制外设口核设计，同时采用公司工具设计了数字滤波模块，从而大大减少了利用进行系统设计复杂性。软件设计方面首先阐述了工程结构以及硬件抽象层概念。整个系统软件设计以嵌入式实时操作系统作为系统软件平台。在开发环境中完成各个任务模块划分和软件算法编写，最后分析了中断处理机制，对软件程序设计和调试中应该注意问题进行了详细地分析和总结。在论文最后对所设计智能同步开关定制外设口核模块进行了仿真测试。实际结果证明本课题所研究智能同步开关技术具有良好实用性和可扩展性，同时对于提高电力系统运行稳定性具有很强现实意义。关键词智能同步开关，软硬件协同设计软核处理器核,Ⅱ西北工业大学业学位论文知识产权声明书本人完全了解学校蒋关保护知识产投规定，鄂研究生在校坡读学位期间论文住絮识产投单位震于嚣￡王照大学。学控煮蔽绦黧筹囊国家有关霉袋瓿掏送交论文麴复印终和电子版。本竞许论文被蠢阕和借瓣。学校可以将本学位论文全部或帮分内容编寄荧数据库进行检索，可以采用影印缩印或扫描祷复制手段保存和汇编本学位论文。同时本人保诚，毕业后结合学位论文研究课题再撰写文章律注明作者单位为西北工业大学。保密论文待解密屙髓用本声明。学位论文作者签名盘叠词年弓弼强指导教师签名眵垄篁垆胃彩秘西北王效大学学位论文琢剑性声明秉承学校严谨学风和优良科学道德，本人郑重声明所基交学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢地方外，本论文不包含任何其他个人或集体己经公开发袭成撰写过研究成果，不包含本人或箕纯跫枣谚学整或其毽耀逡使愆过熬藏巢。对本文熬辑究徽窭重要贡皴豹个天和集髂，均已在文中疆鲳确方式表鞠。本人学位论文与瓷料若有不实，愿意承担切相关法律责任。学位涂文作者签名邋。，Ⅵ户年月眵翻西北工业大学硕十学位论文第章绪论概述阳第章绪论随着现代信息技术飞速发展，智能化成为工业装置发展趋势