【正文】 bination of puter technology, easy to implement the intelligent of the circuit breaker control. Based on single chip microputer, this paper designed a set of high voltage vacuum circuit breaker bistable intelligent control system of permanent magic actuator, protection, control, measurement, and switch quantity monitoring, and other functions. Implementation of voltage, current, active power, reactive power realtime monitoring, and has a maximum velocity of fault protection, over voltage and low voltage protection, blocking, self diagnosis and alarm, etc. Key words: power system。s world, the power in People39。實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的電壓、電流、有功、無功的實時監(jiān)測，實現(xiàn)電流速斷保護、過電壓保護和欠電壓保護、自診斷以及自鎖和報警等功能。永磁機構(gòu)主要利用永磁體的磁力使得斷路 器保持在開斷或者閉合位置 ，減少了機械部件的使用，既減輕了斷路器的體積，也使得故障發(fā)生的機濾大大減少。高壓真空斷路器質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)簡單、運行維護方便、不會對環(huán)境造成污染，所以一經(jīng)采用，迅速發(fā)展為高壓開關(guān)領(lǐng)域的主流。斷路器不僅可以可以切斷系統(tǒng)運行時的空載電流和負荷電流，而且在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，可以與繼電保護裝置配合切斷過負荷電流 ，對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行起著必不可少的作用。 摘要 當今世界，電力在人們的日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中有著相當重要的作用。在完善的電力系統(tǒng)中，斷路器是必不可少的開關(guān)設(shè)備。高壓領(lǐng)域常選用高壓真空斷路器，不同于其他滅弧介質(zhì)的斷路器。傳統(tǒng)的高壓真空斷路器按其操動機構(gòu)可分為電磁式和電動彈簧式，早期，真空斷路器常配備電磁式操動機構(gòu)，該機構(gòu)能較好地滿足真空滅弧室的需求，被廣泛地應(yīng)用于實踐并取得了很大發(fā)展，但電磁式操動機構(gòu)的機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜故障率高，很快就而被新興的電子控制、永磁保持的永磁操動機構(gòu)替代。采用了永磁機構(gòu)的斷路器，可以與計算機技術(shù)相互結(jié)合，便于實現(xiàn)斷路器控制的智能化 本論文以單片機為基礎(chǔ)，設(shè)計一套高壓真空斷路器雙穩(wěn)態(tài)永磁機構(gòu)的智能控制系統(tǒng)，實現(xiàn)保護、控制、測量、開關(guān)量監(jiān)測等功能。 關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；斷路器；永磁操動機構(gòu) Abstract In today39。s Daily life and has a very important role in industrial production. In perfect power system, the circuit breaker is essential to the switchgear. Circuit breaker can not only can cut system runtime noload current and load current, and in the power system failure, can cooperate with relay protection device to cut off the load current, to the safe and stable operation of the power system plays an essential pressure areas often choose high voltage vacuum circuit breaker, the circuit breaker is different from other arcing medium. High voltage vacuum circuit breaker is light quality, simple structure, convenient operation maintenance and won39。 Circuit breaker. Permanent magic operating mechanism 目錄 0 前言 ................................................. 1 1 概述 ................................................. 3 設(shè)計研究的內(nèi)容和意義 ............................. 3 永磁操動機構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀與前景 ..................... 5 2 永磁操的機構(gòu) ......................................... 7 永磁操動機構(gòu)的優(yōu)點 ............................... 7 永磁機構(gòu)的結(jié)構(gòu) .................................................................................... 8 雙穩(wěn)態(tài)永磁機構(gòu)的工作原理 ........................ 10 雙穩(wěn)態(tài)永磁 機構(gòu)的磁路 .................................................................... 12 永磁機構(gòu)的始動安匝 ......................................................................... 15 雙穩(wěn)態(tài)永磁機構(gòu)動態(tài)特性 ............................................................... 16 3 永磁機構(gòu)的控制系統(tǒng) ..................................................................................... 17 永磁機構(gòu)控制系統(tǒng)設(shè)計原則 ........................................................... 17 控制器總體設(shè)計 .................................................................................. 18 控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) ......................................................................... 23 硬件模塊設(shè)計 ....................................................................................... 24 電源設(shè)計 .................................................................................... 24 高壓真空斷路器分、合閘狀態(tài)的檢測 ............................ 25 CPU 模塊 ..................................................................................... 26 信號輸入單元 ........................................................................... 27 信號輸出單元 .............................. 28 硬件監(jiān)控電路 .............................. 29 電磁兼容抗干擾技術(shù) .............................. 30 4 智能控制設(shè)計 ................................................................................................... 33 智能識別控制算法 ............................................................................. 33 同步關(guān)合技術(shù) ....................................................................................... 34 同步關(guān)合技術(shù)的意義 ............................................................. 34 永磁機構(gòu)斷路器的同步關(guān)合技術(shù) ..................................... 35 軟 件設(shè)計 ................................................................................................ 48 主程序模塊 ............................................................................... 49 與上位機通信的程序設(shè)計 ................................................. 50 軟件抗干擾設(shè)計 ...................................................................... 51 5 技術(shù)經(jīng)濟分析 ................................................................................................... 54 6 結(jié)論 ..................................................................................................................... 55 附錄 A 譯文 ................................................................................................................ 59 真空斷路器操動機構(gòu)的現(xiàn)狀及其意義 ........................................................................... 59 附錄Ｂ 外文原文 .......................................................................................................... 71 1 0 前言 電能是現(xiàn)代社會中最重要、最方便也是應(yīng)用最廣泛的能源 。電力與國計民生息息相關(guān)，目前再也沒有比電力應(yīng)用最廣的二次能源，鑒于其如此重要的地位，對現(xiàn)代電力系的統(tǒng)運行有三點要求：（ 1）保證安全可靠供電；（ 2）保證良好的電能質(zhì)量；（ 3）保證電力系統(tǒng)的經(jīng)濟運行。2021 年，美國電力科學研究院首先設(shè)立了智能電網(wǎng)聯(lián)盟，致力于推動“ IntelliGrid” 項目 研 究， 2021 年， 美 國能 源部 （ DOE） 發(fā)布了“ Grid2030”計劃，該計劃對美國未來電網(wǎng)遠景進行了詳細闡述。 2021 年 10 月，我國國家電網(wǎng)華東電網(wǎng)公司啟動了對智能電網(wǎng)可行性的研究，并非常注意密切跟蹤國際先進電力企業(yè)和研究機構(gòu)對智能電網(wǎng)的研究，結(jié)合當前華東電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀并對今后發(fā)展的要求提出分為三個階段的發(fā)展思路和建設(shè)計劃 —— 2021 年初步建設(shè)成電力系統(tǒng)高級調(diào)度中心， 2020 年全面建設(shè)成有初步智能特性的數(shù)字化智能電網(wǎng)， 2030年真正建成具有自愈能力的智能電網(wǎng)。國家電網(wǎng)公司將分三個階段推進堅強智能電網(wǎng)建設(shè)： 20212021 年是規(guī)劃試點階段，重點開展堅強智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，制定技術(shù)和管理標準，開展關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和設(shè)備研制，開展各環(huán)節(jié)的試點； 20212021 年這五年是全面進行建設(shè)的階段，將重點加快特高壓輸電網(wǎng)和城鄉(xiāng)配電網(wǎng)建設(shè)，初步形成我國智能電網(wǎng)運行控制和互動服務(wù)體框架系，關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備實現(xiàn)重大突破和廣泛應(yīng)用； 20212020年是引領(lǐng)提升階段，將全面建設(shè)成統(tǒng)一的堅強智能電網(wǎng)，技術(shù)和裝備達到國際先進水平。傳統(tǒng)的中壓斷路器的操動機構(gòu)主要采用電磁機構(gòu)和彈簧機構(gòu)等結(jié)構(gòu)。永磁操動機構(gòu)采用一種獨特的機械結(jié)構(gòu)和工作原理，依靠永久磁鐵實現(xiàn)分合閘保持功能，代替了傳統(tǒng)操動機構(gòu)中的機械脫扣和