单位文秘网 2021-10-25 08:14:52 点击: 次
摘 要:电力先进的设备技术和先进的控制方法实现了更加可靠、安全、高效的运行效果。以中低压配电柜数字化系统为例,论述了如何实现中低压配电柜数字化、中低压配电柜整体形式、及子系统的软硬件设计、主单元的软硬件设计、接口总线设计、状态信息数据采集设备、功能设计等。中低压配电柜数字化的实现。
关键词:数字化;低压配电柜;智能电网
中图分类号:TM642 文献标识码:A
1、中低压数字化配电柜整体方案
中低压开关设备数字化的主要技术是采用微机控制系统,中低压配电柜的主控制系统包括主单元和控制回路子系统,子系统的功能是分配配电柜,然后电路电路进行参数测量、电路中相关系统的参数以及配电柜内的环境、温度和湿度,电能质量统计,主单元的功能是对子系统的统计数据进行相应的统计和表示,同时可以对断路器进行管理和控制。另一方面,它也是一种重要的人机通信设备,它还可以通过以太网接口进行数据传输,向系统提供信息,并且信息仍然是数字化的。为了保证子系统与总单元之间的实时数据通信,采用CAN总线进行互连。这种连接更方便,中低电压配电柜的选用:与国内外中低压配电柜的研究与使用习惯有关,因此一般进口中低压配电柜的技术参数涉及是非常广的,很多情况是用不到的导致资源浪费,而国内大多数低压配电柜都是按照3C标准生产的,其性能和质量可以适应相关技术要求。在选择时必须遵循客观事实,根据实际需要进行相应的安排。
2、子系统
中低压配电柜子系统采用皮质3内核32位微处理器,内核时钟脉冲达72MPa,128KB闪存和20KB SRAM,具有强大的数字处理水平,通過SCIE实现中低压配电柜的数字化。外围设备和程序的NTICIC设计。
3、状态信息采集
中低压配电体系电压大、电流大,对子体系设备形成损坏,对数字元件形成损坏,既要防止弱电线路的损坏,又要进步模数变换的精度,将小型精细沟通电流互感器和小型精细沟通电压互感器与电流互感器和电压互感器衔接起来,相互之间的改变信号为4~20mA电流数据和0~5V电压数据。在低通滤波和采样坚持之后,添加模数变换器,并运用数字传输信号来履行CPU,在数据收集和履行体系中运用的模数变换器在体系的首要目标中起着决定性的效果。因而,咱们一般运用Maxm公司出产的同步数据收集芯片,使得变换可以满足要求,使触摸面积尽可能少。数据收集工作一般在变换完成后或在此过程中发作,这关于沟通数据收集是十分有用的,CPU选用8模仿高输入接口,3个接口的首要功能是AC电流信号接入,其他3个接口用于电压接入,其他的双向并行数据量被衔接,而且运用微处理器接口,CONST引脚的功能是翻开数据,在低电平获取和盯梢模仿数据,并在上升时翻开数据,选用单总线数字温度传感器DS18B20收集总线触摸部分的相关目标和机柜数据,选用1线总线协议进行数据传输DS18B20还可现场收集相关设备,配电柜的各个参数经过数字信息处理后,经过相关传感器传输到上位机。电力设备的开关操作和沟通电网的不稳定性将导致电压和电流的瞬时改变,这将导致电子设备的损坏,这将添加对瞬态搅扰TVS设备的操控,开闭输出操作选用继电器操控电气体系的运转,操控断路器的功能,完成开闭。继电器的总电阻很小,需求添加大电流来促进相关部件的运转,并经过CPU接口与驱动继电器衔接。
4、子单元软件设计
模块化控制软件用于数字配电柜回路控制子单元,并结合硬件设计进行功能分析,确定了子单元的功能单元:数据采集模块、数据处理子模块、控制模块和通信子模块,数据采集主要包括电流、电压、开关状态、母线接头温度、柜内环境参数等,数据辅助模块主要负责有功功率、无功功率和功率因数的计算,并采用F F T算法对谐波进行分析。主程序首先完成未处理的芯片内存管理,初始化I/O接口,进入等待状态,判断是否达到了各种定时中断,主要包括A/D采样、通信定时中断、查询中断和调用THE子程序。为了提高信号的实时性能,将A/D采集的定时中断设置为最高优先级,在将A/D采样值发送到设计环数据采集区后,通过数据处理子程序计算电气参数,调用C AN通信子程序进行数据通信。
5、主单元设计
5.1 功能设计
回路控制的主要单元负责收集和汇总回路子单元的数据,具有足够的网络通信接口,并具有可视化和可操作的人机交互接口。
5.2 硬件部分
为了实现人机交互,在柜体表面安装触摸屏,用于实时观察打开操作,并负责将配电柜的运行参数上传到监控设备的上层。
5.3 软件部分
软件给出CAN总线通信协议的开发,利用空间程序进行USB接口卡功能的动态数据库,实现主单元与通信接口之间的数据交换。通过对子单元发送的数据进行分析,可以有效地监测配电柜的运行状态,包括母线接头温度、柜内环境和开关状态。据此,可以很好地判断操作机构的机械性能,并对有功功率、功率因数、频率、谐波等信息进行准确的判断。计算和可视化显示是故障预测分析的重要参考数据,能直接、全面地反映供电系统的运行情况。
6、IEC 光纤交换机
IEC光纤交换机符合配电系统的技术要求,其特点是:(1)适应电网的电磁环境;(2)设备可任意组合模块化结构;(3)简单的连接方式和多种DI;(4)通信和保护的可靠性和安全性,避免数据篡改或伪造。IEC光纤交换机的最大特点是当链路故障时可以报警,可以实时检测光纤连接状态,重新选择路由,优化数据配置,实现优先级鹅对等通信。
7、GSM 报警设备
数字低压成套设备具有实时报警功能。它可以检测设备的参数和状态,并实时报警故障。报警信号可以通过GSM和GPRS设备实时传输。数字低压成套设备能够实时观察配电柜的参数,将系统采集的数据存储到系统数据库中,并具有数据筛选功能。最后,通过AT指令发送所需数据。
8、低压配电柜数字化的集成
智能开关设备、智能熔断器、智能接触器等数字开关设备构成了数字式低压成套设备。在该设备中,通过数字变压器和其他设备实现数字信号采集。成套设备的参数通过光纤传输到交换机,实现数据通信。在低压成套设备中还安装有光纤开关,实现配电柜与配电柜之间的连接。该智能报警系统还集成在数字低压配电柜中,能够实时掌握配电柜的状态。
结束语
配电柜属于成套配电装置。它是实现线路控制和保护的重要设备,它是供配电系统的重要基础设备,非智能配电柜需要定期维护,保证配电设备的正常运行和配电柜的正常运行,配电柜可以对其自身的运行状态进行实时的实时监控。能及时发现配电柜存在的问题,降低配电柜故障率,是保证整个电网安全稳定的基础。
参考文献
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