电力负荷控制与监测系统研究(3)

１、终端设备完成功能

（１）终端设备完成客户侧实时用电电量数据、计量工况和事件的采集，并及时向系统主站数据传送采集的数据和信息。用于结算电费的相关数据必须从计费电能表直接读取或存贮。终端抄表支持ＤＬ／Ｔ－－６４５通讯规约以及广东省范围内已使用的电表规约，支持主站远程升级终端电表规约库。

（２）终端对客户端的配电开关实施控制，实施用电负荷的就地闭环控制和执行主站遥控命令完成遥控操作等功能。

（３）终端向客户提供充分的电力消费信息服务，便于客户用电负荷控制与监测系统和及时获得电网供应信息，由此有利于获得电力需求侧管理服务指导。

（４）终端设备应具有足够的数据存储容量和信息处理能力，保证数据采集的完整性、控制功能的实时性响应所需的技术及高可靠性要求。

（５）安装在客户端的电能表是系统的主要数据源。系统数据的采集和技术要求必须符合电能计量装置技术管理的规定。

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第二覃系统总俸概述

（６）系统的数据编码严格遵循营销管理系统编码的规定，并保持同步刷新、更改，有效地实现数据共享及应用结果的正确性、唯一性。

（７）完善和提高客户端配电开关的可控性，适应系统控制功能和控制技术要求。

２、系统装置性能指标

（１）具有软、硬件看狗；

（２）装置的数据和时钟在掉电情况下，无需外加电池，可保存１０年以上；（３）工作电压：交流２２０Ｖ±１５％，直流２２０Ｖ±１５％；

（４）整机功耗：＜３０Ｗ；

（５）所有带电部分对外壳绝缘电阻＞ｔＯＭＱ；

（６）所有带电部分对外壳绝缘耐压＞４０００Ｖ／Ｉｍｉｎ５０Ｈｚ；

（７）具有多种抗雷击措施，抗雷击性能满足户外抗雷击标准ＹＤＴ７２８—９４；（８）通讯口全部采用隔离器件；外加特制防雷保护器；

（９）交流电源输入采用隔离变压器，使装置电源有效防雷：

（１０）应能承受正常运行中的传导的和辐射的电磁骚扰以及静电放电，设备无损坏，系统读数准确度满足ＩＥＣｌ０００—４有关条款的电磁兼容性要求；

（１１）环境温度：存储一２５’＋７０＂Ｃ；运行一２０’＋６０℃：

（１２）环境湿度：最大９０９６Ｒ．Ｆ（无露水）。

３、数据通信链路基本要求

（１）管理系统主站通过数据通信链路与终端建立数据通信，数据通信链路的建立以公共无线移动通信网络为主要通讯载体，国家规定的负荷控制专用２３０兆无线专网、公共通信公司提供的有线传输网以及光缆“”、专用线等通信资源为辅助通讯载体，通信资源的选择和通信链路的建立必须保证系统的可靠、安全、实时性需求和技术要求““。

（２）数据通信资源必须具有可靠的抗干扰技术特性，数据通信链路必须保证数据通信质量和有效的差错控制技术以及数据保密技术措施。

２．２系统的硬件结构框图

根据系统需要实现的功能与技术本电力负荷系统的终端系统采用了摩托罗

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广东工业大学工程硕士学位论文

拉３２位Ｐｏｗｅｒｐｃ芯片船ｃ８６０处理器作为硬件平台，操作系统采用了嵌入式操作系统Ｌｉｎｕｘ（内核版本为２．４．２）搭构整个应用平台。硬件装置采用鑫微ＳＣ８６０ＴＢ模块，以摩托罗拉３２位ＰｏｗｅｒＰＣ芯片ＭＰＣ８６０处理器为核心，支持液晶显示和键盘输入，具有外部硬狗；通讯接口通过１６Ｃ５５４多串口芯片扩展，包括１个ＧＰＲＳ通道，１个扩展的网络通道，１个现场ＲＳ２３２串口（跳线支持Ｍｉｎｉｃｏｍ），３个光隔４８５通道，４个光隔输入采集端口，ＡＣ２２０Ｖ电源输入；扩展模块接口包括４组双稳态继电器输出（跳闸控制），１组单稳态报警输出，５组继电器状态回读，４组外部触点回读，光隔４８５总线接口，ＡＣ２２０Ｖ电源输入。系统存储介质为ＤＯＣ２０００硬盘，存储容量为３２尬，应用程序存储容量和数据存储容量可根据系统存储容量灵活配置。系统硬件结构框图如图２—１所示。

图２－１：系统硬件结构框图

Ｆｉ９２—１：Ｈａｒｄｗａｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ

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第－－ｔ系统总体概述

２．３系统的硬件选择

ｃＰＵ的选择２．３．１

国内的嵌入式系统的处理器通常都是采用ＡＲＭ、ＰｏｗｅｒＰＣ、ＤＳＰ这三种。ＡＲＭ是英国一家电子公司，全名的意思是ＡｄｖａｎｃｅｄＲＩＳＣＭａｃｈｉｎｅ。该公司成立于１９９０年１１月，是苹果电脑，Ａｃｏｒｎ电脑集团和ＶＬＳＩＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ的合资企业。Ａｃｏｒｎ曾推出世界上首个商用单芯片ＲＩＳＣ处理器，而苹果电脑当时希望将ＲＩＳＣ技术应用于自身系统，ＡＲＭ微处理器新标准因此应运而生。微处理器核是ＡＲＭ“”技术的重中之中，目前面向市场的有ＡＲＭ７，ＡＲＭ９，ＡＲＭｇＥ—Ｓ，ＳｔｒｏｒＩｇＡ跚和Ａ蹦１０系列。ＡＲＭ专利技术收入主要来自两个方面，一个是专利授权费用，客户如果采用ＡＲＭ专利时一次性付给ＡＲＭ的费用：另一部分是按照一定比例收取客户产品的专利使用费，即客户每卖出一片芯片，就收取同等比例的费用。ＯＳＰ（ｄｉｇｉｔａｌｓｉｎｇｎａｌｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）是一种独特的微处理器，是以数字信号来处理大量信息的器件。其工作原理是接收模拟信号，转换为０或１的数字信号，再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，源源超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。它的强大数据处理能力和高运行速度，是最值得称道的两大特色。ＤＳＰ芯片，也称数字信号处理器，是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器具，其主机应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。二十世纪九十年代，Ｉ酬（国际商用机器公司）、Ａｐｐｌｅ（苹果公司）和Ｍｏｔｏｒｏｌａ（摩托罗拉）公司开发ＰｏｗｅｒＰＣ芯片成功，并制造出基于ＰｏｗｅｒＰＣ的多处理器计算机。ＰｏｗｅｒＰＣ架构的特点是可伸缩性好、方便灵活。

本电力负荷控制与监测系统采用了～１ＰＣ８６０，押Ｃ８６０是基于ＰｏｗｅｒＰＣ结构的通信控制器。这是一个３２位内核的集成通信用ＣＰＵ，内建ＤＭＡ，ＤＲＡＭ控制、时钟、片选、异步串口、中断等常规微处理器功能，有强大的运算和通讯能力，集成了一个通信系统，可支持｝ＩＤＬｃ，ＴＩＩＥＩ，ＩＳＤＮ等通信协议，提供一个ＩＯ／ＩＯＯＭ以太网接口及带有４个可提供舳Ｌｃ功能的串行通信接口。ＭＰＣ８６０具有存储控制器，其存储控制器的功能很强，可以支持各种存储器，包括各种新型的ＤＲＡＭ和Ｆｌａｓｈ，

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并可以实现与存储器的无缝接口“”。这种嵌入式结构可简化硬件平台的结构和空间，便于优化布线。

表２—１

Ｔａｂ．２－１摩托罗拉ＰｏｗｅｒＰＣ系列嵌入式处理器的技术参数ＴｅｃｈｎｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｌｌｔｏｔｏｒｏｌａＰｏｗｅｒＰＣｓｅｒｉａｌｓｃｈｉｐ

项目ＰＯＷＥＲＰＣ核心

ＰｏｗｅｒＰＣ是早期Ｍｏｔｏｒｏｌａ和ＩＢＭ备注

联合为Ａｐｐｌｅ的ＭＡ …… 此处隐藏：2108字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……