基于以太網(wǎng)的低壓配電監(jiān)控終端的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，無論在工業(yè)還是民用方面，對于電能的需求量與日俱增，用戶對供電可靠性的要求也越來越高。目前我國已初步完成了高、中壓配電系統(tǒng)的自動化，而對10kV以下，尤其是400V以下低壓配電終端設(shè)備的維護(hù)大多采用人工例行檢查的方式，導(dǎo)致配電線路出現(xiàn)的問題往往不能在第一時間被發(fā)現(xiàn)。此外，隨著國家電網(wǎng)的建設(shè)，配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)也日益龐大，這給維護(hù)人員對故障位置的判斷和對故障原因的排查造成了極大不便，經(jīng)常出現(xiàn)漏檢、錯檢的情況。這種被動、低效率的

2、維護(hù)方式已經(jīng)不符合電網(wǎng)智能化的大趨勢，成為一個亟待改進(jìn)的環(huán)節(jié)。
　　本文結(jié)合當(dāng)前國內(nèi)外配電自動化的發(fā)展現(xiàn)狀和未來趨勢，以及我國低壓配電終端在維護(hù)方式上的弊端，通過對低壓配電柜對于遠(yuǎn)程監(jiān)控功能需求的分析，設(shè)計了一套以ARM11核嵌入式開發(fā)板OK6410A為硬件平臺，基于嵌入式操作系統(tǒng)Windows CE的低壓配電智能監(jiān)控終端。該終端利用SA9904A三相電能計量芯片實現(xiàn)了對配電柜內(nèi)的電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)及工作頻率

3、等電能質(zhì)量重要指標(biāo)的高精度測量，通過以太網(wǎng)模塊的DM9000AE控制配電柜與遠(yuǎn)方監(jiān)控中心主機(jī)的雙向通信：將配電柜內(nèi)各模擬量的實時運行情況上報給監(jiān)控中心，同時監(jiān)控中心能夠?qū)ξ⑻幚砥飨逻_(dá)命令控制配電柜內(nèi)開關(guān)的分合閘動作。另外，本文通過對NMEA-0183協(xié)議和PDU編碼的研究，分別設(shè)計了用于定位和對時的GPS模塊和用于發(fā)送故障信息的GPRS模塊。當(dāng)配電保護(hù)開關(guān)發(fā)生投切動作時，該終端能夠通過GPRS模塊將由GPS模塊測定的故障發(fā)生的時間、位置

4、和故障原因等內(nèi)容通過短信息的方式及時通知維護(hù)人員。通過對實驗結(jié)果的分析證明，該配電終端達(dá)到了遙測、遙信、遙控的目標(biāo)，有效減輕了維護(hù)人員的勞動強(qiáng)度，節(jié)省了人力物力，具有良好的應(yīng)用價值。
　　本文的主要內(nèi)容包括：
　　首先，分析了實現(xiàn)配電自動化的重要意義，對國內(nèi)外配電自動化的發(fā)展情況進(jìn)行比較，說明了我國在低壓配電自動化方面存在的問題，并針對這些問題制定了本文的主要工作內(nèi)容。
　　其次，介紹了低壓配電監(jiān)控系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，指明

5、監(jiān)控終端在系統(tǒng)中所處的位置及功能。通過對監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)通信方式、以太網(wǎng)協(xié)議、嵌入式系統(tǒng)以及模擬量采集方式的不同方案的分析和比較，同時結(jié)合具體工程項目需要，確定了本文設(shè)計的低壓配電監(jiān)控終端的總體結(jié)構(gòu)和各模塊之間的輸入輸出關(guān)系。
　　接下來從監(jiān)控終端硬件組成的角度出發(fā)介紹了各模塊的功能實現(xiàn)原理和它們之間的通信方式。以此為依據(jù)，結(jié)合Windows CE本身的體系結(jié)構(gòu)特點，本文介紹了監(jiān)控終端功能的軟件實現(xiàn)過程，包括驅(qū)動程序和應(yīng)用程序的設(shè)計。