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本文首先分析配电自动化系统和配变终端国内外研究现状,针对国内现有配变终端存在问题,在对配变终端及相关国家标准充分调研基础上,确定配变终端基本功能及技术指标,借鉴当前国内配变终端技术方案,提出了以LPC1788为处理器,ATT7022C为电能采集芯片,具有多种通信方式的智能型配变终端设计方案。 接着,采用分立板卡式结构设计配变终端,将主控板、电能采集板、输入输出控制板、电源板和通信板通过总线板进行连接,并详细论述各模块硬件电路设计,介绍印制电路板设计流程和终端设计时采用的硬件抗干扰技术。 最后,深入研究电参数测量理论和运用快速傅里叶变换进行谐波计算基础上,设计配变终端软件程序及计算机监控软件。配变终端软件设计采用模块化设计方法,实现电能数据采集、谐波监测、人机交互、通信等功能。设计主机模式下SPI驱动程序,完成对ATT7022C寄存器电能数据读取;采用基于时间抽取基2-FFT算法,分析电网中2~21次谐波幅值。在开发按键和LCD显示程序基础上,设计LCD多级菜单和实时曲线显示程序;设计基于中断方式串口驱动程序和GPRS通信程序。计算机监控软件采用376.1协议,使用GRPS模块与配变终端通信,实现对电网设备运行参数和谐波在线监测。