基于以太網(wǎng)的低壓配電監(jiān)控終端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，無(wú)論在工業(yè)還是民用方面，對(duì)于電能的需求量與日俱增，用戶(hù)對(duì)供電可靠性的要求也越來(lái)越高。目前我國(guó)已初步完成了高、中壓配電系統(tǒng)的自動(dòng)化，而對(duì)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(wèn)題往往不能在第一時(shí)間被發(fā)現(xiàn)。此外，隨著國(guó)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(duì)故障位置的判斷和對(duì)故障原因的排查造成了極大不便，經(jīng)常出現(xiàn)漏檢、錯(cuò)檢的情況。這種被動(dòng)、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(shì)，成為一個(gè)亟待改進(jìn)的環(huán)節(jié)。
　　本文結(jié)合當(dāng)前國(guó)內(nèi)外配電自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀和未來(lái)趨勢(shì)，以及我國(guó)低壓配電終端在維護(hù)方式上的弊端，通過(guò)對(duì)低壓配電柜對(duì)于遠(yuǎn)程監(jiān)控功能需求的分析，設(shè)計(jì)了一套以ARM11核嵌入式開(kāi)發(fā)板OK6410A為硬件平臺(tái)，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(jì)量芯片實(shí)現(xiàn)了對(duì)配電柜內(nèi)的電壓、電流、有功功率、無(wú)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(cè)量，通過(guò)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(shí)時(shí)運(yùn)行情況上報(bào)給監(jiān)控中心，同時(shí)監(jiān)控中心能夠?qū)ξ⑻幚砥飨逻_(dá)命令控制配電柜內(nèi)開(kāi)關(guān)的分合閘動(dòng)作。另外，本文通過(guò)對(duì)NMEA-0183協(xié)議和PDU編碼的研究，分別設(shè)計(jì)了用于定位和對(duì)時(shí)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(kāi)關(guān)發(fā)生投切動(dòng)作時(shí)，該終端能夠通過(guò)GPRS模塊將由GPS模塊測(cè)定的故障發(fā)生的時(shí)間、位置

4、和故障原因等內(nèi)容通過(guò)短信息的方式及時(shí)通知維護(hù)人員。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析證明，該配電終端達(dá)到了遙測(cè)、遙信、遙控的目標(biāo)，有效減輕了維護(hù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了人力物力，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。
　　本文的主要內(nèi)容包括：
　　首先，分析了實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化的重要意義，對(duì)國(guó)內(nèi)外配電自動(dòng)化的發(fā)展情況進(jìn)行比較，說(shuō)明了我國(guó)在低壓配電自動(dòng)化方面存在的問(wèn)題，并針對(duì)這些問(wèn)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(guò)對(duì)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(shí)結(jié)合具體工程項(xiàng)目需要，確定了本文設(shè)計(jì)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(lái)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(shí)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(diǎn)，本文介紹了監(jiān)控終端功能的軟件實(shí)現(xiàn)過(guò)程，包括驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)。