《馈线终端单元FTU的设计研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《馈线终端单元FTU的设计研究（55页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、随着我国经济的迅猛发展，对配电自动化要求越来越高，而配电自动化的核心在于馈线自动化，馈线自动化的基本单元则是馈线终端单元F 1 U ，它对整个配电自动化起十分重要的作用。针对国内外对配网馈线终端单元F 1 - U 的研究现状，提出了全新的F T U 的设计方案。首先，提出了F ，I U 的工作原理以及本次设计所要实现的功能，包括电度采集、故障检测和故障隔离等。其次，详细介绍了F ，I U 的硬件和软件 设计。在硬件方面选用了A R M 9 作为主控制芯片，相对以前依靠5 l 或者9 6 系列单片机完成设计的F ，I U 有了进一步的提高， P c 1 9 芯片具有强大的数据处理功能和丰富的外围
2、接口，为F ，I I U 的设计提供了强有力的硬件支持。另外还设计了外围电路，包括模拟量输入电路，开关量输入输出电路，通信电路，电源模块电路等。采用了C A N 总线技术， 大大提高了电力系统的通信能力。在软件编程方面，采用了基于L i n u x平台的嵌入式系统，提高了系统的实时性、可靠性、灵活性。编写了各模块的程序，并给出软件流程图，完成了整个F T U 的软件设计。最 后，对F T U 的信号处理技术进行研究，对F F T 算法、频率采样算法给出具体的设计过程，并在电力谐波检测方面进行仿真，分析了数据采样点数和噪声对信号检测的影响。在实验室完成调试。实验调试证明，基于A R M 9 的馈
3、线终端单元F ，I U 具有良好的功能，在提高配电网运行 的可靠性和效率，提高供电质量，降低劳动强度，缩短停电时间和减少停电面积等方面，均带来了可观的经济效益和社会效益。关键词配电自动化，馈线终端单元，A R M 9 ，C A N 总线，嵌入式系统A B S T R A C TA l o n g 丽t ho a fc o u n t r ye c o n o m ys w i f ta n dv i o l e n td e v e l o p m e n t ，t h er e q u e s tf o rt h ep o w e rd i s t r i b u t i o na u t
4、o m a t i o ni sm o r ea n dm o r eh i g h ，a n dt h ep o w e rd i s t r i b u t i o na u t o m a t i o nc o r el i e si nt h ef e e dl i n ea u t o m a t i o n T h ef e e dl i n ea u t o m a t i o nb a s i cu n i ti sF 1 U ，i ti so fe x t r e m e l yv i t a lr o l et oe n t i r ep o w e rd i s t r
5、i b u t i o na u t o m a t i o n A c c o r d i n gt ot h ed e v e l o p m e n tp r o s p e c to ff e e d e rt e r m i n a lu n i to nh o m ea n da b r o a d a l ln e wi m p l e m e n t i n gs c h e m eo fF T Ui sg i v e n F i r s t ，i tp r e s e n t sF 1 Ua c t i o np r i n c i p l e sa n df u n c t
6、 i o n so fp o w e ra c q u i s i t i o ni n c l u d i n ge n e r g ya c q u i s i t i o n ，f a u l td e t e c t i o na n df a u l ti s o l a t i o ne t c S e c o n d l y , T h es o f t w a r ea n dh a r d w a r eo fF T Ua l ed e s c r i b e dd e t a i l s I nt h eh a r d w a r ep a r t ， A R M 9c h
7、 i pi sa d o p t e df o rC P U ，i th a sf u r t h e ri m p r o v e m e n tt oc o m p l e t et h eF T Uo fr e l 姐n go nt h e51o r9 6M C U A R M 9c h i ph a sap o w e r f u ld a t ap r o c e s s i n gc a p a b i l i t i e sa n dr i c hp e r i p h e r a li n t e r f a c e s ，t h e s eg i v et h ed e s
8、i g no fF T Up o w e r f u lh a r d w a r es u p p o r t I na d d i t i o n ，t h ep e r i p h e r yc i r c u i t sd e s i g n e di n c l u d ea n a l o gs i g n a l si n p u tm o d u l e ，d i g i t a ls i g n a l sm o d u l e ，c o m m u n i c a t i o nm o d u l e ，p o w e rm o d u l ee t c C A Nb u
9、si sa d o p t e do nt h ec o m m u n i c a t i o nm o d u l eo ft h ed e s i g nt oi m p r o v eg r e a t l yt h ep o w e rc o m m u n i c a t i o n E m b e d d e dr e a lt i m eo p e r a t i n gs y s t e mb a s e do nL i n u xs y s t e mi su s e dt oe n h a n c er e a l t i m ep e r f o r m a n c e
10、 ，r e l i a b i l i t ya n df l e x i b i l i t y T h ep r o g r a m so fa l lm o d u l e sa r ew r i t t e na n dg i v e nt h es o f t w a r ef l o wc h a r t C o m p l e t et h ew h o l es o f t w a r ed e s i g no fF T U F i n a l l y ，t h es i g n a lp r o c e s s i n go fF T Ui sr e s e a r c h
11、 e d F F Ta l g o r i t h ma n d 仔e q u e n c ys a m p l i n ga l g o r i t h ma r eg i v e nd e t a i ld e s i g np r o c e s s T oa n a l y s i st h a td a t as a m p l i n gn u m b e ra n dn o i s ei n f l u e n c es i g n a le x a m i n a t i o n ，w es i m u l a t i o np o w e rh a r m o n i c I
12、 nt h ee n d ，d e b u gi sc o m p l e t e do nt h el a b T h ee x p e r i m e n ta d j u s t st ot r yac e r t i f i c a t et h a tt h eF T Ub a s eo nA R M 9h a v eg r e a tp e r f o r m a n c e I tc a nr a i s ec r e d i b i l i t ya n de f f i c i e n c yo ft h ep o w e r咖d s ，r a i s ep o w e rs
13、 u p p l yq u a l i t y , l o w e rl a b o rs t r e n g t h ，s h o r t e np o w e rf a i l u r et i m ea n dd e c r e a s ep o w e rf a i la r e ae t c T h u sb r i n g sc o n s i d e r a b l ee c o n o m i cp e r f o r m a n c ea n ds o c i a lp e r f o r m a n c e K E YW O R D Sd i s t r i b u t i
14、 o na u t o m a t i o n ，f e e d e rt e r m i n a lu n i t ，A R M 9 ， C A Nb u s ，e m b e d d e ds y s t e mH原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，
15、即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：新签煮鞋魄趟年五月五日中南大学硕士学位论文第一章绪论第一章绪论1 1 配电自动化系统概述1 I 1 配电自动化的概念随着国民经济的发展和人民物质文化生活水平的不断提高，对电力需求愈来愈大，促使电力事业迅速发展，电网不断扩大，用户对供电质量和供电可靠性要求越来越高，甚至连发生电源的瞬时中断也不能忍受。所以提供安
16、全、经济、可靠和高质量的电力是电力供应部门当前急需解决的问题，配电自动化就是为了解决这个问题而提出来的。配电自动化系统( D A S ，D i s t r i b u t i o nA u t o m a t i o nS y s t e m ) 是一种可以使配电企业在远方以实时方式监视、协调和操作配电设备的自动化系统。其内容包括配电网数据采集和监控、配电地理信息系统和需方管理几个部分。其中配电网数据采集和监控系统又包括进线监视、l O k V 开闭所与变电站自动化、馈线自动化、变压器巡检与无功补偿等，需方管理又包括负荷监控与管理、远方抄表与计费自动化等。配电自动化是电力系统现代化的必然趋势，其主要意义在于：在正常运行情况下，通过监视配电网运行工况，优化配电网运行方式；当配电网发生故障或异常运行时，迅速查出故障区段及异常情况，快速隔离故障区段，及时恢复非故障区域用户的供电，缩短对用户的停电时间，减少停电面积；根据配电网电压合理控制无功负荷和电压水平，改善供电质量，达到经济运行目的；合理控制用电负荷，从而提高设备
