基于DF9320低压配电终端的研究与实现

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1、山东大学硕士学位论文摘要配电自动化是提高供电可靠性和供电质量的有效手段，也是目前我国供配电领域的重要课题。随着配网改造的进行和智能电网的逐步建设，对配电自动化又提出了更高的要求。在结构上，配电自动化系统由主站、子站和配电终端组成。作为配电自动化的基础单元，配电终端能够实现对配电网的实时监控，对于配电网的正常运行具有十分重要的作用。本文正是基于DF9320低压配电终端进行研究，实现了配电终端数据的采集处理和无功补偿等基本功能，并在实验室进行了功能测试和无功补偿实验。本文在认识配电自动化的功能和组成，以及配电终端国内外发展现状的基础上，介绍了D

2、F9320低压配电终端的性能特点和整体设计方案。具体给出了各个电路模块，包括信号采样电路、数据存储电路、实时时钟电路、人机接口电路、开关量输入输出电路、串行接口电路的设计。本文重点研究了终端软件部分的设计。基于嵌入式实时操作系统．C／OS．II，详细探讨了多任务调度和任务间通信的实现机制。针对ColdFire系列微处理器，通过修改3个与CPU有关的移植文件，完成了I_tC／OS．II在ColdFire处理器上的移植并进行了移植后的函数测试。具体给出了软件的调试过程以及调试中遇到的软、硬件问题及解决方案。针对配电终端的功能，在已经移植好的操作

3、系统平台上进行多任务设计。基于IItC／OS．II操作系统设计并实现了开始任务、遥测任务、无功补偿任务、串口通信任务、键盘扫描和液晶显示6个任务。根据任务的性质合理分配优先级，并在CodeWarrior开发环境中进行应用程序的编写和调试。以遥测任务和无功补偿任务为例，详细介绍了任务的实现过程，以及数据采集和处理算法。此外，在软件上应用了多种抗干扰措施，包括看门狗技术、开关动作检测、出口闭锁，以提高终端的抗干扰能力。在实验室对终端功能进行测试，遥测、串口通信、按键和液晶显示等基本功能均正常实现，说明在I-tC／OS．II中设计的多个任务是合理

4、的，从而验证了整个系统的有效性。针对无功补偿功能，DF9320采用三相共补、单相分补相结合的混合补偿方式和十五区图的控制算法。通过在实验室设计搭建模拟平台，合理配第l页山东大学硕士学位论文置终端参数，进行无功补偿实验。对比应用在云南通海现场的终端，结果表明，终端所采用的无功补偿方法是合理有效的。关键词：配电自动化；低压配电终端；ColdFire；gC／OS．II；无功补偿第Ⅱ页●■●山东大学硕士学位论文ABSTRACTDistributionautomationisaneffectivewaytoimprovepowersupplyreli

5、abilityandpowerquality．Anditisalsoanimportantissueinthefieldofdistributioncurrently．WiththeconstructionofdistributionautomationandSmartGrid，higherrequirementsfordistributionautomationareproposed．Distributionautomationsystemiscomposedofmainstation,sub-stations，anddistributi

6、onterminals．Asthebasicunitofdistributionautomation，thedistributionterminalcanrealizereal·timemonitoringofthedistributionnetwork,whichplaysanimportantroleinthenormaloperationofthedistributionnetwork．BasicfunctionofthedistributionterminalisachievedbasedonDF9320low·voltagedis

7、tributionterminal，suchasdatacollectingandreactivepowercompensation,andthefunctiontestandreactivepowercompensationexperimentareconductedinthelaboratory．Thefunctionandcompositionofdistributionautomationareunderstoodbasicallythroughtheliteraturereview．Distributionterminal’Sde

8、velopmentstatusathomeandabroadisrecognizedprofoundly．Andtheneachcircuitmoduleisdescribedc