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智能變電站直流電源遠程監控及維護系統設計與應用 |
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[ 通信界 | 趙慶新 高貴生 趙全新 馬建輝 | www.sese521.com | 2010/11/28 19:52:10 ]
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1 引言
由于目前變電站綜合自動化程度越來越高，并且無人值守變電站已成趨勢，而直流 電源系統直接為其他 自動化裝置提供基礎的源動力 ,所以直流電源本身一但出現問題隨之而來的便是保護失靈、開關拒動、通道中斷…后果不堪設想。近年來因直流電源問題導致的重大電力事故時有發生,導致重大的經濟損失，直流遠程監控系統也隨之引出。該直流遠程監控系統實時監控直流充電機運行狀態、電池的單體電壓、內阻、溫度、控制母線電壓、合閘母線電壓、控制母線接地,空開跳閘檢測等重要電源特性參數，還可進行遙控蓄電池的充放電試驗，一但發現直流電源狀態異常立即發出聲光報警,通過以太網直接報到直流監控中心,甚至直接報告到負責人手機,使責任人第一時間得到通知,以便及時處理,從而避免重大電力事故的發生。2．系統總體設計
2．1概述
監控終端裝置 通過RS485總線將電壓采集器，開關量模塊，母線絕緣監測模塊，放電負載等設備連接到一起，將它們所有的信號收集到一起統一管理，并且可以通過光纖局域網端口或光端機空余串口將采集到的所有信息傳送到中心服務器軟件，服務器軟件將信息存儲管理并分發信息到每個相關管理崗位的計算機，并使其在局域網上每個計算機均可瀏覽到所有信息，提供分級的管理口令可對任意一個變電站的信息及參數進行更改并能提供相關的遠程控制。同時負責本地數據的存儲、實時顯示、設置、表格、查詢、報警等人機操作界面控制, 監控中心接收監控終端的數據進行分析處理。2．2 系統結構框圖:
3．1 本地監控裝置
監控裝置采用32位ARM 處理器NXP LPC23xx ARM7TDMI MCU作為主控制器新片,該芯片片內資源豐富,具有60M時鐘頻率的高性能處理器,有512K Flash,98K RAM,并帶有4個UART,2個I2C,2個SPI,10/100網卡等資源,非常適合做通信主控制器使用,顯示器采用5.7寸480x272高分辨率真彩TFT液晶屏,鍵盤采用4鍵式操作(2個上下鍵+2個功能軟鍵),每個步驟都對應有按鍵功能說明,操作自如,直觀方便,無需過多培訓。
資源分配 : UART0通訊口用于本地調試或調度端上傳或連接其他智能通信裝置, UART1和UART2為RS485接口用于采集兩組蓄電池的電壓,其中UART2可用來連接其他智能通信裝置(如充電機等), UART3用于當地彩色液晶屏顯示接口, 10/100網絡通信接口用于本地調試或調度上傳。（見圖1）
圖1 裝置功能模塊示意圖
監控裝置可直接顯示出控制母線電壓 ,合閘母線電壓,饋線支路開關狀態及電池組溫度等信息,可以用表格形式查看每節電池的當前電壓,查看和更改采集模塊的相關設置等控制信息,進行直流主回路狀態切換、電池容量及內阻測試，全部采用中文界面,操作簡便,功能強大,報表豐富。
3．2 電壓采集器
電壓采集器部分: 采集器采用TI 公司MSP430F2013作為主控制器，本控制器是帶有16位高精度A/D轉換器具有16M時鐘頻率的16位高性能簡指令單片機, 指令效率相當高，全部采用高效率C++代碼編寫，便于維護和升級代碼。
圖2 采集器連接示意圖
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1作者：趙慶新 高貴生 趙全新 馬建輝 來源：專網通信世界-中國電力通信網 編輯：顧北 |
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