基于嵌入式系統(tǒng)的變電站RTU研究設(shè)計(jì).pdf

1、隨著電力網(wǎng)絡(luò)變得日益龐大和復(fù)雜，電網(wǎng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行對(duì)配電自動(dòng)化的精度和實(shí)時(shí)性提出了越來(lái)越高的要求。論文介紹了國(guó)內(nèi)外電力系統(tǒng)中RTU的發(fā)展情況，結(jié)合當(dāng)前嵌入式微處理器和嵌入式操作系統(tǒng)的發(fā)展及在控制領(lǐng)域的應(yīng)用，提出了一種新的基于ARM9和Linux嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用于配電自動(dòng)化110kV變電站的RTU設(shè)計(jì)方案，并結(jié)合電力系統(tǒng)相關(guān)的功能規(guī)范和技術(shù)標(biāo)注標(biāo)準(zhǔn)，分模塊進(jìn)行了RTU的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 論文設(shè)計(jì)的RTU以ARM9芯片S3C2410A為C

2、PU，功能上分為功率計(jì)量和電壓檢測(cè)模塊、諧波電流檢測(cè)模塊、開(kāi)關(guān)狀態(tài)量檢測(cè)和開(kāi)關(guān)控制模塊、通信模塊四個(gè)模塊。功率計(jì)量和電壓檢測(cè)模塊以SA9904A高精度電能計(jì)量芯片為核心，完成對(duì)母線三相有功功率、無(wú)功功率、電壓和頻率的測(cè)量；諧波電流模塊用AD7864高速低功耗四通道AD采樣芯片對(duì)母線電流進(jìn)行采樣，利用快速傅立葉算法進(jìn)行各次諧波的計(jì)算分析；開(kāi)關(guān)狀態(tài)量檢測(cè)模塊和開(kāi)管控制量輸出模塊通過(guò)光耦隔離快速檢測(cè)變電站各中開(kāi)關(guān)的狀態(tài)并執(zhí)行調(diào)度中心對(duì)個(gè)開(kāi)關(guān)的

3、控制命令；通信模塊通過(guò)CAN控制器MCP2515經(jīng)光耦隔離后接入CAN總線收發(fā)器上，利用CAN總線和主站的調(diào)度中心進(jìn)行通信，完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的上報(bào)和控制命令的下達(dá)。系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)，用C語(yǔ)言分模塊編程，利用gcc進(jìn)行交叉編譯。 最后本次設(shè)計(jì)在實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)驗(yàn)調(diào)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明論文設(shè)計(jì)的RTU各項(xiàng)功能和性能指標(biāo)都達(dá)到了電力行業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。如果將本次設(shè)計(jì)的RTU應(yīng)用于配電自動(dòng)化系統(tǒng)，將會(huì)在保證供電質(zhì)量，提高調(diào)