基于嵌入式系统的配电管理终端核心模块的设计

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在世界能源发展的大趋势下,全球各国都把发展智能电网提上了重要日程,而配电环节直接与客户相连,在整个电力生产过程中占有不容忽视的地位,所以基于配电自动化的智能配电网络的概念应运而生。为了适应配网自动化发展的具体需求,顺应智能电网的发展趋势,对符合配电网自动化系统要求的配电管理终端进行研究具有重要意义。本文基于Linux嵌入式操作系统和CAN通信技术设计了配电管理终端的核心模块。首先根据配电自动化的发展现状与趋势,分析了配电管理终端应该具备的功能、容量和参数指标,确定了采用多CPU架构、内部CAN总线通信和全模块化的总体设计方案。然后围绕设计要求分别从硬件电路设计和核心软件设计两方面阐述了配电管理终端各模块的设计过程。在硬件设计部分,完成了开关量输入输出模块、模拟量采集模块、电源模块和通信模块的电路设计。在软件设计部分,完成了模拟量数据采集部分、开关量输入输出部分、电源管理部分的相关程序设计,成功将Linux系统移植到通信模块。特别是在开关量输入输出模块采用小型嵌入式系统RT-Thread,保证了实时性。最后主要对数据采集及处理效果、开关量输入输出功能、内部CAN总线通信功能和保护功能等进行了测试。从测试结果来看,所设计的配电管理终端核心模块的遥信、遥控、遥测和保护功能符合要求,达到了设计目的。通过后期进一步的检测、修改和完善,拥有配电管理终端核心模块的整机将具备大范围、高精度的模拟量采集功能,保证实时性;同时具有保护功能。
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