10kv變電站rtu設計

1、<p>　　遼 寧 工 業(yè) 大 學</p><p>　　配電系統(tǒng)及其自動化 課程設計（論文）</p><p>　　題目： 10kV變電站RTU設計 </p><p>　　院（系）： </p><p>　　專業(yè)班級： 學 號： </p><p&g

2、t;　　學生姓名： </p><p>　　指導教師： （簽字）</p><p>　　起止時間：2015.11.30-2015.12.11 </p><p>　　課程設計（論文）任務及評語</p><p>　　院（系）：電氣工程學院 教研室：電氣

3、工程及其自動化 </p><p>　　注：成績：平時20% 論文質量60% 答辯20% 以百分制計算</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　RTU是一種遠端測控單元裝置，負責對現(xiàn)場信號、工業(yè)設備的監(jiān)測和控制。RTU具有通訊距離較長、用于各種環(huán)境惡劣的工業(yè)現(xiàn)場、模塊結構化設計和便于擴展等特點。與此同時RTU還

4、擁有優(yōu)良的通訊能力和更多的計算功能，而且也能適用于更惡劣的溫度和濕度環(huán)境。也正是由于RTU完善的功能，使得RTU產品在SCADA系統(tǒng)中得到了大量的應用。</p><p>　　本設計中的RTU主要實現(xiàn)與配電變電所配合來實現(xiàn)遙測、遙信、遙控、遙調等四遙功能，并將所遙測的電流電壓信息及時上傳給主站、和接受主站命令，實現(xiàn)遙控遙調功能。結合RTU與變電站的配合要求，對變電站中特征電參量的采集計算方法、RTU總體方案、硬件選

5、擇與軟件進行了分析和設計。</p><p>　　關鍵詞：RTU；SCADA系統(tǒng)；主站；自動化；四遙功能</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1 RTU綜述1</p><p>　　1.2 本

6、文研究內容1</p><p>　　第2章 RTU硬件設計2</p><p>　　2.1 RTU總體設計方案2</p><p>　　2.2 RTU控制核心模塊設計3</p><p>　　2.2.1 CPU的選擇3</p><p>　　2.2.2 復位電路設計4</p><p>　　2.

7、2.3 時鐘電路設計4</p><p>　　2.2.4 RTU控制核心模塊原理圖5</p><p>　　2.3 電流電壓檢測電路設計6</p><p>　　2.4 電氣設備運行狀態(tài)檢測電路設計7</p><p>　　2.5 電氣設備動作控制電路設計7</p><p>　　2.6 報警電路設計設計8</

8、p><p>　　2.7 RTU與主站通信接口電路設計8</p><p>　　第3章 RTU軟件設計10</p><p>　　3.1 軟件實現(xiàn)功能綜述10</p><p>　　3.2 流程圖設計10</p><p>　　3.2.1 主程序流程圖設計10</p><p>　　3.2.2 數(shù)據采

9、集流程圖設計11</p><p>　　3.2.3 通信流程圖設計12</p><p>　　第4章 系統(tǒng)設計與分析13</p><p>　　4.1 系統(tǒng)原理圖13</p><p>　　4.2 系統(tǒng)原理綜述14</p><p>　　第5章 課程設計總結15</p><p><b&g

10、t;　　參考文獻16</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p><b>　　RTU綜述</b></p><p>　　配電網自動化遠方終端RTU是用于配電網饋線回路的各種饋線遠方終端、配電變壓器遠方終端以及中壓監(jiān)控單元（配電自動化及管理系統(tǒng)子站）等設備的統(tǒng)稱。采用通信通道完成數(shù)據采集和遠

11、方控制功能。</p><p>　　變電站遠方終端RTU是SCADA系統(tǒng)的基本組成單元，是電網監(jiān)視和控制系統(tǒng)中安裝在變電站的一種遠動裝置，它負責采集變電站電力運行狀態(tài)的模擬量和狀態(tài)量，監(jiān)視并向調度中心傳送這些模擬量和狀態(tài)量，執(zhí)行調度中心發(fā)往所在變電站的控制和調度命令，實現(xiàn)調度中心對電網的遙測、遙信、遙控、遙調“四遙”功能。RTU的發(fā)展歷程是與“三遙”工程技術相聯(lián)系地。所謂“三遙”工程技術是指遙測、遙控、遙調技術，是

12、研究遠處人們不易到達的地點，對物理變化過程、生產過程進行檢測(遙測)、調節(jié)(遙調)、控制(遙控)的一門學科。服務于變電站自動化的RTU還具有了配電故障信息采集與處理、電能質量測量、斷路器在線監(jiān)測等功能，以達到調度自動化對用戶可靠優(yōu)質供電的最終目標。</p><p>　　隨著計算機技術、通訊技術和電子技術的迅猛發(fā)展，電力系統(tǒng)自動化程度也日益提高。變電站在電能的生產、傳輸、應用過程中，占有非常重要的地位，因此，變電站

13、自動化系統(tǒng)在變電站的改造和新建中得到了普遍的應用。</p><p><b>　　本文研究內容</b></p><p>　　本次的設計要求配電變電所進線為10kV，出線為0.4kV，每條輸電線路最大輸出功率為1500kVA，該RTU監(jiān)測2回0.4kV輸出線路的電流電壓以及線路上斷路器隔離開關的運行狀態(tài)，并將電流電壓的有效值上傳給主站，同時能接受主站發(fā)出的遙控遙調等開關量

14、輸出命令。</p><p>　　在硬件電路設計中要求包括最小系統(tǒng)設計、電流電壓檢測電路設計、電氣設備運行狀態(tài)檢測電路設計、電氣設備運行狀態(tài)控制電路設計、RTU與主站通信接口設計、軟件設計。</p><p><b>　　RTU硬件設計</b></p><p><b>　　RTU總體設計方案</b></p>&l

15、t;p>　　作為一個基于單片機的系統(tǒng)設計，需要從以下幾個方面來考慮：</p><p>　　微處理器的選擇：在設計中，應根據所設計RTU的功能、可靠性、能耗等指標選擇一個性價比合理的微處理器，應該從微處理器的運行速度、片內資源、擴展能力、保密性和特殊功能等方面考慮，在市場上提供的微處理器中選擇性價比高、貨源足的芯片。</p><p>　　元器件選擇：在選擇好微處理器后，片內資源仍不足時

16、，要進行選擇系統(tǒng)擴展和配置所需要的元器件，如：存儲器、顯示器、通訊接口和穩(wěn)壓電源等器件，但是這些器件的選擇應該符合我們所設計系統(tǒng)的要求。</p><p>　　軟/硬件功能分配：軟件、硬件的功能是可以互換的，有些硬件的功能是可以用軟件來實現(xiàn)的。使用硬件來實現(xiàn)功能可以提高系統(tǒng)的工作速度，減少軟件的設計時間，但是會增加成本。如用軟件代替硬件的功能，可以節(jié)省硬件的使用和費用，但增加了軟件的復雜性和設計時間。所以要對硬件和

17、軟件功能做出很好的分配。</p><p>　　通過對總體設計的全面考慮，結合實際情況，本設計中主要有兩方面技術要求：一本文設計的RTU要求有很好的通用性，能夠適用于多種工作場合，所以要能夠采集種類型的信號；二是結構要模塊化，主板上有各種類型的數(shù)據采集接口，設計有串行通信接口，別的通信方式通過串口來擴展。</p><p>　　圖2.1 89C51RTU總體設計方案圖</p>&

18、lt;p>　　本論文中硬件設計方案各模塊功能如下：通信接口：主要負責與主機的通信將檢測到的一些數(shù)據及時送到主站；A/D轉換器：實現(xiàn)數(shù)據采集傳輸時的模數(shù)轉換；人機對話模塊：主要是向系統(tǒng)輸入一些命令或數(shù)據來控制RTU的設置模式和設置狀態(tài)信息等；復位電路：可完成系統(tǒng)上電復位；電源電路：向系統(tǒng)提供+5V電壓；開關量輸入模塊和開關量輸出模塊：主要是檢測線路上斷路器、隔離開關的狀態(tài)，完成斷路器、隔離開關的投切；程序存儲器和數(shù)據存儲器：當線路發(fā)

19、生故障時快速切斷故障區(qū)段對非故障區(qū)段及早恢復供電提高供電的可靠性，由于單片機存儲不能滿足實際的要求所以要外加個外部數(shù)據存儲和數(shù)據存儲器用以儲存數(shù)據采集模塊傳來的重要數(shù)據信息。</p><p>　　RTU控制核心模塊設計</p><p><b>　　CPU的選擇</b></p><p>　　根據設計要求本設計采用89C51單片機作為控制器，89C

20、51一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓、高性能CMOS8位微處理器，該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的89C51是一種高效微控制器。該器件價格低廉且易使用，技術方面已經相當成熟，使用89C51完全可以達到設計要求。其管腳說明如圖2.2所示</p><p>　　圖2.2

21、89C51引腳結構圖</p><p><b>　　復位電路設計</b></p><p>　　復位對于一個系統(tǒng)來說很重要，各個單元要進入正常工作狀態(tài)，需要可靠的位，而一旦處理器處于未知狀態(tài)，比如程序“跑飛”或進入死循環(huán)，就需要強行將統(tǒng)復位。正常情況下，一般有上電復位和手動復位。如果電源電壓出現(xiàn)波動，系統(tǒng)會正常復位，這時候會發(fā)生復位時間不夠從而造成一些錯誤甚至死機，所以復

22、位監(jiān)控電也是有必要的。它具備如下功能：</p><p>　　上電復位保障上電時能正確地啟動系統(tǒng)。</p><p>　　掉電復位當電源失效或電壓降到某一電壓值以下時復位系統(tǒng)。</p><p>　　本系統(tǒng)的復位電路如圖2.3所示。電容的值C1為10μF，電阻R1=8.2k?？杀Ｕ舷到y(tǒng)在不同的異常條件下可靠地復位，防止系統(tǒng)失控。</p><p>　

23、　圖2.3 復位電路圖</p><p><b>　　時鐘電路設計</b></p><p>　　時鐘電路是計算機的心臟，它控制著計算機的工作節(jié)奏，而單片機必須在時鐘的驅動下才能工作，在單片機內部有一個時鐘振蕩電路，只需要外接一個振蕩源就能產生一定的時鐘信號送到單片機內部的各個單元，決定單片機的工作速度，時鐘電路用于生產單片機工作所需的時鐘信號，如果沒有時鐘信號單片機就不

24、能正常工作，由此可見，一個系統(tǒng)中，單片機的時鐘電路也是不可或缺的一個重要組成部分，時鐘信號可以有兩種方式產生：內部時鐘方式和外部時鐘方式。</p><p>　　本設計采用內部時鐘方式，內部時鐘發(fā)生器實質上是一個二分頻的觸發(fā)器，其輸出是單片機所需的時鐘信號。89C51內部有一個高增益反向放大器，用于構成片內振蕩器，引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端。在XTAL1和XTAL2兩端跨接晶體或陶瓷諧

25、振器，就構成了穩(wěn)定的自激振蕩器，其發(fā)出的脈沖直接送入內部時鐘發(fā)生器。、可穩(wěn)定頻率并對振蕩頻率有微調作用，值選擇30pF。電路如圖2.4所示。</p><p>　　圖2.4 時鐘電路圖</p><p>　　RTU控制核心模塊原理圖</p><p>　　RTU中計算機需要能夠穩(wěn)定迅速的運行，這就要求其工作節(jié)奏必須穩(wěn)定且能靈活改變，而時鐘電路是計算機的心臟，它控制著計算機

26、的工作節(jié)奏，所以需在核心模塊中添加一個時鐘電路讓計算機能正常持續(xù)的運行。在CPU正常工作時需要定時恒頻率的脈沖，所以需要外加個晶振電路 。由于RTU需要經常處于惡劣的環(huán)境中長時間工作，因此，為防止處理器處于未知狀態(tài)，比如程序“跑飛”或進入死循環(huán)的狀態(tài)，需在核心模塊中加一個復位電路以便在CPU發(fā)生死機的情況下能迅速復位。RTU具有電流電壓采集記錄等功能，而且 89C51內部的數(shù)據存儲器的存儲空間比較小不能儲存大量的電流電壓信息，所以要外擴

27、一個數(shù)據存儲器。根據上文所述，將所選擇的CPU、數(shù)據存儲器擴展電路、時鐘電路和復位電路等連接在一起從而構成完整的RTU控制核心模塊，核心模塊如圖2.5所示。</p><p>　　圖2.5 RTU控制核心模塊原理圖</p><p>　　電流電壓檢測電路設計</p><p>　　本次設計的設計背景為：配電變電所進線為10kV，出線為0.4kV，每條輸電線路最大輸出功率為

28、1500kVA該RTU監(jiān)測2回0.4kV輸出線路的電流電壓以及線路上斷路器隔離開關的運行狀態(tài)，并將電流電壓的有效值上傳給主站，同時能接受主站發(fā)出的遙控遙調等開關量輸出命令。由此可進而確定出模擬量的檢測路數(shù)為12路，分別為6路電壓信號和6路電流信號。</p><p>　　在數(shù)據采集系統(tǒng)中，A/D轉換的速度和精度又決定了采集系統(tǒng)的速度和精度。MAX197是具有12位測量精度的高速A/D轉換芯片，只需單一電源供電，且轉

29、換時間很短，約為6us，具有8路模擬轉換通道和12位的A/D轉換其轉換精度，還提供了標準的并行接口，為8位三態(tài)數(shù)據I/O口，可以和大部分單片機直接接口，使用十分方便所以選用兩片A/D MAX197轉換器即可滿足本次設計的需要。</p><p>　　由于計算機在任一時刻只能接收一路模擬量信號的采集輸入，當有多路模擬量信號時需通過模擬轉換開關，按一定順序選取其中一路進行采集。當需要對多個模擬量進行模數(shù)變換時，由于A/

30、D轉換器的價格較貴，通常不是每個模擬量輸入通道設置一個A/D，而是多路輸入模擬量共用一個A/D，中間經過多路轉換開關切換。在本設計中，選用型號為的LW18系列的多路轉換開關。</p><p>　　綜上所述，完整的模擬量檢測電路如圖2.6所示。</p><p>　　圖2.6 模擬量檢測電路圖</p><p>　　電氣設備運行狀態(tài)檢測電路設計</p>&l

31、t;p>　　電氣設備運行狀態(tài)檢測電路如下圖2.8所示。</p><p>　　圖2.7 電氣設備運行狀態(tài)檢測電路圖</p><p>　　由變電站的電氣主接線圖可知，本次設計主要研究的是RTU監(jiān)測2回0.4kV輸出線路的電流、電壓以及線路上斷路器隔離開關的運行狀態(tài)，所以檢測電氣設備的臺數(shù)為4臺，開關量輸入4路。因此，選擇89C51單片機的P1口作為四路開關量的輸入接口，采用光電耦隔離措施

32、來排除輸入開關量采樣過程中干擾信號的影響。當有遙信信號時光耦二極管發(fā)光，并且光耦合器導通使單片機的輸入端變成低電平，單片機接受遙信信號。</p><p>　　電氣設備動作控制電路設計</p><p>　　具體電路如圖2.8所示。</p><p>　　圖2.8 電氣設備動作控制電路設計</p><p>　　根據電氣主接線圖和監(jiān)測回路中的斷路器和

33、隔離開關的個數(shù)可以確定，所搖控電氣設備的臺數(shù)為4臺，開關量控制輸出為6路。選擇89C51的PA3口作為六路開關量的輸出口。</p><p>　　由于單片機I/O口提供的電流太小，不能直接驅動繼電器。所以由單片機的I/O口輸出到驅動芯片以驅動繼電器，為了防止繼電器誤動，需要對驅動信號加以互鎖，因此，在電氣設備動作控制電路中應采用繼電器隔離來隔離強弱電。</p><p><b>　　

34、報警電路設計設計</b></p><p>　　指示燈的顯示直觀、易引起注意等優(yōu)點是其他顯示器不可代替的，但指示燈也不宜過多，主要用于顯示一些重要信息。本控制器設有5個指示燈，分別為電源指示、裝置故障指示、裝置閉鎖指示、開關現(xiàn)地控制指示、開關自動控制指示。當控制器故障或閉鎖時，指示燈配合蜂鳴器的聲音可提醒運行人員注意，而開關現(xiàn)地控制、開關自動控制指示燈顯示當前裝置的控制狀態(tài)，其中報警電路如圖2.9所示。

35、</p><p><b>　　圖2.9 報警電路</b></p><p>　　RTU與主站通信接口電路設計</p><p>　　RS-232是PC機與通信工業(yè)中應用最廣泛的一種串行接口，許多設備都提供串行接口。在本設計中，串口一方面作為調試程序時的標準輸入輸出設備，另一方面，可以通過串口來與PC機進行通信。RS-232被定義為一種在低速率串行通

36、訊中增加通訊距離的單端標準。RS-232采取不平衡傳輸方式，即所謂單端通訊。收、發(fā)端的數(shù)據信號是相對于信號地。典型的RS-232信號在正負電平之間擺動，在發(fā)送數(shù)據時，發(fā)送端驅動器輸出正電平在+5～+15V，負電平在-5～-15V電平。當無數(shù)據傳輸時，線上為TTL，從開始傳送數(shù)據到結束，線上電平從TTL電平到RS-232電平再返回TTL電平由于發(fā)送電平與接收電平的差僅為2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上雙絞線上的分布電容，其傳送

37、距離最大為約15米，最高速率為20kb/s。RS-232是為點對點（即只用一對收、發(fā)設備）通訊而設計的，滿足簡單通信的需求。</p><p>　　要完成基本的通信功能，實際上只需RXD，TXD，GND即可。RS232標準接口有9芯或25芯的D型插頭，本設計采用的是9芯的D型插頭。本文MAX232的串口驅動芯片設計了3路三線制的UART串行口，波特率可高達1200bps～57600bps，有RS232電平轉換功能。

38、其中UART0和UART2可以和上位機連接，也可以接傳感器。RS232接口電路如圖2.9.1所示。</p><p>　　圖2.9.1 RS232接口電路</p><p><b>　　RTU軟件設計</b></p><p><b>　　軟件實現(xiàn)功能綜述</b></p><p>　　RTU復雜的算法是靠

39、軟件來實現(xiàn)的。同樣的硬件加上不同的算法，就組成了不同功能的系統(tǒng)，這給系統(tǒng)設計帶來了很大的靈活性并縮短了系統(tǒng)開發(fā)周期。因此，軟件設計在AT89C51系統(tǒng)的設計中是非常關鍵的。RTU軟件系統(tǒng)以實時多任務調度系統(tǒng)為核心，對內部任務和外部任務調度和管理。系統(tǒng)上電啟動后，上電復位對整個硬件電路進行復位，先進行初始化和系統(tǒng)自檢，然后就啟動定時器定時，之后就進入任務調度程序，檢查有沒有任務被置位。本次設計根據電力系統(tǒng)實際的需求，所以仍采用傳統(tǒng)的程序設

40、計，即采用順序結構，程序運行中對中斷進行響應。順序結構軟件由一個無限循環(huán)的主程序和若干個中斷程序構成。為了提高實時性，要求中斷得理程序盡量短，并采用設置標志位的方法。中斷程序基本上只完成基本的工作，大部分工作由主程序完成。主程序循環(huán)查詢各個標志位以確定是否發(fā)生過中斷，是否需要做相應處理。</p><p><b>　　流程圖設計</b></p><p>　　本次設計中R

41、TU軟件系統(tǒng)的流程圖的設計包括主程序流程圖、數(shù)據采集流程圖以及通信流程圖的設計。</p><p><b>　　主程序流程圖設計</b></p><p>　　主程序循環(huán)查詢各個標志位以確定是否發(fā)生過中斷，是否需要做相應處理。</p><p>　　本設計中用單片機實現(xiàn)與監(jiān)控控制中心計算機的雙向數(shù)據通信，使得RTU單元將多種測量結果數(shù)據轉換成協(xié)議所規(guī)

42、定的格式，并及時送往控制中心。當單片機接收到外部中斷觸發(fā)信號之后，進行數(shù)據存儲，該中斷信號通過低電平觸發(fā)INT1引腳。</p><p>　　主程序在數(shù)據傳輸過程中，利用程序采用串口將數(shù)據傳送至上位機。單片機以校驗的方式發(fā)送數(shù)據，以16B數(shù)據為一幀，每發(fā)送一幀數(shù)據都要等待上位機的反饋信號，以判斷數(shù)據傳輸是否正確。主程序流程圖如圖3.1所示。</p><p>　　圖3.1 RTU流程框圖&l

43、t;/p><p><b>　　數(shù)據采集流程圖設計</b></p><p>　　數(shù)據采集模塊軟件功能主要是通過編程實現(xiàn)現(xiàn)場交流信號和運行狀態(tài)等電參量數(shù)據的實時采集和處理。數(shù)據采集流程圖如圖3.2所示。</p><p>　　圖3.2 數(shù)據采集流程圖</p><p><b>　　通信流程圖設計</b><

44、/p><p>　　本次設計的通信流程框圖如下圖3.3所示。</p><p>　　圖3.3 通信流程圖</p><p>　　通信主控模塊軟件功能主要是通過編程構筑連接當?shù)豍C機以及變電站遠程集控中心與各類現(xiàn)場單元信號測量模塊間數(shù)據通信的紐帶。</p><p><b>　　系統(tǒng)設計與分析</b></p><p

45、><b>　　系統(tǒng)原理圖</b></p><p>　　本次設計中RTU總體設計方案以CPU為核心，外加模擬量輸入模塊及A/D轉換器。通信接口主要負責與主機的通信將檢測到的一些數(shù)據及時送到主站。開關量輸入模塊和開關量輸出模塊主要是檢測線路上斷路器、隔離開關的狀態(tài)，完成斷路器、隔離開關的投切。軟件系統(tǒng)要求在硬件資源的基礎上, 采用模塊化結構, 利用89C51單片機語言編程，RTU的軟件功能

46、包括交流電壓、電流信號的高速實時采樣和有效值計算，有功、無功、功率因數(shù)計算，各交流量的高次諧波分量及諧波總量計算，遙信量的采集及上送，遙控返校及執(zhí)行等諸多功能。</p><p>　　本設計中的基于89C51單片機的配電網自動化遠方終端RTU的系統(tǒng)原理電路圖如圖4.1所示。</p><p>　　圖4.1 系統(tǒng)原理圖</p><p><b>　　系統(tǒng)原理綜述&

47、lt;/b></p><p>　　在電網監(jiān)控系統(tǒng)中，遠方終端RTU的功能是指終端對電網的監(jiān)視和控制能力，也包括終端的自檢自調和自恢復的能力。由于電網監(jiān)控系統(tǒng)面對一個龐大而錯綜復雜的對象，遠方終端的任務不僅數(shù)量多，而且復雜。通常的遠方終端功能可劃分為遠方功能和當?shù)毓δ?lt;/p><p>　　本次設計主要是以RTU為研究對象，通過模擬量檢測電路實現(xiàn)對回路中的電流、電壓信號等信號進行實時檢測

48、，然后將這些電參量通過RS485接口電路將檢測到的信號通及時上傳給主站，從而達到實時監(jiān)控的功能。</p><p>　　當線路發(fā)生故障時，RTU系統(tǒng)通過故障檢測記錄相關的故障測量信息和故障特征信息，并將這一信息及時地傳遞給主站，同時開關檢測電路將回路中的開關狀態(tài)再次通過通信通道上傳給主站?；?9C51單片機的控制，通過軟件運算故障區(qū)段故障信息之后，向RTU發(fā)出遙控命令，利用斷路器、隔離開關的分斷與重合功能將故障區(qū)

49、段切除，對故障區(qū)段正常供電，完成RTU的四遙功能，即遙測、遙信、遙控和遙調功能。</p><p><b>　　課程設計總結</b></p><p>　　變電站遠方終端RTU是SCADA系統(tǒng)的基本組成單元，是電網監(jiān)視和控制系統(tǒng)中安裝在變電站的一種遠動裝置，它負責采集變電站電力運行狀態(tài)的模擬量和狀態(tài)量，監(jiān)視并向調度中心傳送這些模擬量和狀態(tài)量，執(zhí)行調度中心發(fā)往所在變電站的控

50、制和調度命令，實現(xiàn)調度中心對電網的遙測、遙信、遙控、遙調“四遙”功能。</p><p>　　本次的設計要求配電變電所進線為10kV，出線為0.4kV，每條輸電線路最大輸出功率為1500kVA，該RTU監(jiān)測2回0.4kV輸出線路的電流電壓以及線路上斷路器隔離開關的運行狀態(tài)，并將電流電壓的有效值上傳給主站，同時能接受主站發(fā)出的遙控遙調等開關量輸出命令。</p><p>　　本次設計按照設計要求

51、較好的完成了設計內容，取得的成果主要體現(xiàn)在RTU的設計上嚴格遵循國家標準和相關行業(yè)標準功、RTU系統(tǒng)采用AT89C51作為CPU，具有低功耗、高穩(wěn)定性和實時性，滿足當前電力系統(tǒng)的要求和本次設計的RTU按照設計實現(xiàn)的功能分單片機最小系統(tǒng)模塊、電壓，電流測量模塊、開關量輸入輸出模塊、通信模塊四個功能模塊進行了芯片選型、原理圖設計;RTU系統(tǒng)軟件設計上使用結構化程序設計，將整個程序模塊化。最后對系統(tǒng)的軟硬件進行了調試這三個方面。</p&

52、gt;<p>　　本論文的研究及設計初步完成了利用單片機設計的變電站自動化遠方終端基本實現(xiàn)了變電站自動化遠方終端主控制器RTU的主要功能，由于時間關系，本次設計的RTU還有不完善的方面，主要體現(xiàn)在：①接口部分為了操作方便，可以進行深入研究，如加入觸摸屏等方式；②硬件電路部分雖然進行了大量的研究與設計，但仍需要對一些電路進行更好更合理的設計；③設計中在軟件設計方面還有很多欠缺與不足，有待進一步深入研究，以便使RTU的性能更好

53、，整個系統(tǒng)更合理。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]黃益莊編著 《變電站綜合自動化技術》 中國電力出版社 2004.</p><p>　　[2]劉佩娟,陸天鍵編著 《遠方終端裝置的現(xiàn)狀和設計新產品的要求》 電網技術 1998,5.</p><p>　　[3]楊蘭,張艷平編著 《電力

54、系統(tǒng)自動化遠方終端的研制》 長沙理工大學學報 2006.2.</p><p>　　[4]柳永智,劉曉川編著 《電力系統(tǒng)遠動》 中國電力出版社 2002.</p><p>　　[5]畢勝春編著 《電力系統(tǒng)遠動及調度自動化》 中國電力出版社2000.</p><p>　　[6]張永健編著 《電網監(jiān)控與調度自動化（第二版）》 中國電力出版社 2007.2.</p&g

55、t;<p>　　[7]陳堂等編著 《配電系統(tǒng)及其自動化技術》 中國電力出版社 2004.8. </p><p>　　[8]王田苗編著 《嵌入式系統(tǒng)設計與實例開發(fā)》 北京:清華大學出版社 2003.</p><p>　　[9]周立功編著 《ARM嵌入式系統(tǒng)基礎教程》 北京:北京航空航天大學出版社 2005.</p><p>　　[11]劉湘濤,江世明編

56、著 《單片機原理與應用》 電子工業(yè)出版社 2006.7.</p><p>　　[12]李朝青編著 《單片機原理及接口技術（第三版）》 北京航天大學出版社 2005.</p><p>　　[13]謝筑森編著 《單片機開發(fā)與典型應用設計》 北京:電子工業(yè)出版社1997.</p><p>　　[14]范立南,李雪飛編著 《單片微型計算機控制系統(tǒng)設計》人民郵電出版社 200