新型智能配电终端研究与设计

摘要

根据我国智能电网建设的总体发展目标,研制符合配电网自动化系统要求的智能配电设备,对于促进智能电网建设具有重要意义。
　　在研究国内外配电设备基础上,本文根据我国配电设备的相关标准研制了一种集多功能于一体的新型智能配电终端,该配电终端以双ARM核CPU为控制核心,以专用电能计量芯片ATT7022为数据采集核心。为了便于设备的维护和扩展,在方案设计上,采用模块化设计,以LPC1788管理CPU板作为核心单元,变压器状态监测板作为辅控单元,以及电源板、用户出线交流采集板、智能无功补偿控制板、通信接口与遥控板和上位机通信板作为扩展单元,并阐述了各模块的结构和功能。
　　在硬件电路设计方面,完成了电源板、管理 CPU板、变压器状态监测板、智能无功补偿控制板和通信接口与遥控板等模块的电路设计,重点分析了电源管理电路、基于EMC总线的存储器电路以及基于ATT7022E的数据采集电路的设计原理。在软件设计方面,完成了主机与从机的SPI接口软件设计、ATT7022E和EMC总线的硬件接口程序,并完成了数据采集模块、任务管理接口、ATT7022E软件校表和无功补偿控制功能的软件设计,重点研究设计了一种基于ATT7022E的谐波和间谐波数据计算方法,该方法可分析2～21次谐波数据,同时设计了一种基于IAP功能的在线升级算法。
　　通过实验测量,证实所设计的新型智能配电终端符合设计要求,达到预期效果。

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第1章 绪 论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 课题研究现状及存在的问题

1.3 论文的主要研究内容

第2章 新型智能配电终端的设计方案

2.1 新型智能配电终端功能分析

2.2 新型智能配电终端的总体方案

2.3 各模块的方案

2.4 本章小结

第3章 新型智能配电终端的关键硬件电路设计

3.1 管理CPU板的硬件电路

3.2 变压器状态监测板的硬件电路

3.3 电源板硬件的电路

3.4 智能无功补偿控制的硬件电路

3.5 通信接口与遥控板的硬件电路

3.6 本章小结

第4章 新型智能配电终端的硬件接口程序设计

4.1 智能配电终端的从机与主机接口程序设计

4.2 ATT7022E接口程序设计

4.3 EMC总线接口程序设计

4.4 本章小结

第5章 新型智能配电终端的软件接口程序设计

5.1 数据采集模块程序设计

5.2 任务管理接口程序设计

5.3 ATT7022E的校表程序设计

5.4 谐波计算程序设计

5.5 无功补偿控制策略程序设计

5.6 在线升级算法程序设计

5.7 本章小结

六、新型智能配电终端的实验结果分析

七、结论与展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文及其它成果

致谢