智能配电变压器监测终端的设计.pdfVIP

2008年第7期 福 建 电 脑 175 智能配电变压器监测终端的设计 桂存兵 ．陶 涛 (1．中山职业技术学院 广东 中山 528404 2．广东工业大学 广东 广州 510060) 【摘 要】：无线配变监测终端应用于lOkV配电网，与配电自动化系统子站或主站进行无线通信，实现配电监测功能。 本文阐述了一种基于GPRS通信方式的配电变压器监控系统中配变终端的设计和实现。该配变监测终端基于ARM处理器和 uClinux操作系统，利用专用电能芯片AED7758进行变压~ig45-参数采集，经GPRS网络进行数据传榆。本终端该具有精度 高、可靠性高、实时性好、价格低廉等特点。 【关键字】：ARM；GPRS；ADE7758；配变监控终端 1、引言 示器JCM12864M．组帧后 配电变压器监测终端(简称配变终端)是应用于10kV配电 的数据经连接在串口上的 网的配电自动化终端。配电监测终端是配电自动化系统(DAS)的 GPRS模 块 WMOD2B— 重要组成部分．配电自动化所需的实时数据、故障自动处理的判 G900／1800发送出去。 据、开关设备的运行工况等数据都来源于配电监测终端；同时， 2．1电能采集模块 故障隔离、负荷转移、恢复非故障区段的供电。因此，在配电自动 配变终端中最重要的 化系统中，配电监测终端具有不可缺少的基础地位，其工作的可 部分就是对变压器运行电 靠性、实时性直接影响整个配电自动化系统的可靠性和实时性。 参数的准确采集．此部分 2、配变终端硬件设计 的功能由ADE7758来实 基于GPRS的配变监测系统主要由配变监测终端、通信网 现。由P，r和CT将变压器 络、数据中心组成。配变监测终端置于变压器现场．通过电压互 低压侧的电压和电流信号 感器 和电流互感器(cO对变压器二次侧的电气参数进行采 转换为低电压、小电流信号，并且使电网部分与检测部分隔离开 集，然后发送给GPRS模块，最后GPRS模块把数据通过GPRS 来 ，转换来的信号经过调整和滤波送人 ADE7758芯片。 网络传输至数据中心服务器。同时当配变终端出现异常报警时． ADE7758有 6路模拟量输人．分成电压和电流2个通道。这两 主动发送报警信息给相关人员。数据中心服务器端也可以通过 个通道中各有一个可编程增益放大器，放大增益为1，2或4，其 监视控制软件进行配变终端参数的设置和修改。配变终端主要 大小有用户编程来决定。电流通道由3对差分电压输人：lAP， 实现变压器运行参数的测量、相关电能的计量、异常情况的报 IAN；IBP。IBN；ICP。ICN。这3对电流通道最大的信号电压变化范 警、运行状况的分析和预测等。 围为：tO．5V。3对输人分别代表A、B、C三相。电压通道的VAP， 配变监测终端以ARM为控制处理器．配合 GPRS MOD． VBP，VCP和VN输人分别代表A、B、C三相和零线。 ERM通信模块，实现远程变压器运行参数的实时采集，随机或 ADE7758内部没有功率寄存器．只有对应的有功、无功、 定时发送相结合的监控功能。其结构图如图1所示，主要由电能 视在三种能量寄存器。由于功率就是单位时间内的能量。所以采 采集部分、油箱温度采集部分、数据处理部分、数据备份部分和 集功率时．可使ADE7758工作在Line Cycle Energy Accumula． GPRS发送部分组成。 tion Mode(LINECYC，线性循环能量累计模式)，通过设置三相的 采用SalIlsun只公司的$3C4510芯片作为控制处理器。内含 过零点数进行能量累积，然后产生中断请求，控制器S3CA510来 一 个由ARM公司设计的 16／32位ARM7TDMI RISC处理器核。 读取对应寄存器中的数据，在本设计中，笔者采用三相过零点， 由一块可在系统 (IrI—System)进行电擦写的Flash存储器芯片 时间为1秒的方法来实现三相功率采集。 ST39VF1601(