Introduzione alla carta:
Poiché i requisiti di qualità dell'energia elettrica sono sempre più elevati, l'affidabilità dell'alimentazione delle reti di distribuzione ha ricevuto grande attenzione. Il terminale di distribuzione DTU della stazione di commutazione è una parte importante del sistema di rete di distribuzione. L'unità di segnalazione e controllo a distanza del DTU realizza la funzione di monitoraggio in tempo reale delle apparecchiature operative del sistema di distribuzione. L'affidabilità della segnalazione e del controllo a distanza influisce direttamente sulla qualità dell'energia elettrica. Tuttavia, durante il funzionamento della rete elettrica, si verificano spesso falsi allarmi di telesegnalazione e malfunzionamenti del telecontrollo, che comportano perdite economiche dirette e possono persino causare gravi incidenti elettrici. Per risolvere questi problemi, il presente articolo propone la progettazione di un'unità di telesegnalazione e telecontrollo DTU basata su ARM.
Il documento conduce innanzitutto una ricerca sulla tecnologia di segnalazione e controllo a distanza del DTU e determina gli obiettivi specifici di progettazione e i requisiti funzionali. Dopo aver completato la progettazione generale dell'unità di telesegnalazione e telecontrollo e la suddivisione di software e hardware, si procede alla progettazione e all'implementazione di software e hardware specifici. La progettazione dell'hardware adotta un design a più schede, comprendente una scheda CPU, una scheda di segnalazione e controllo a distanza e un pannello LCD. La scheda di segnalazione e controllo remoto può essere sostituita a caldo e configurata in modo flessibile per soddisfare le diverse esigenze di distribuzione dell'energia. La scheda CPU utilizza il processore i.MX287 basato sul core ARM9, mentre la scheda di controllo remoto e il pannello LCD utilizzano il processore STM32F103VE a 32 bit basato sull'architettura ARMv7, caratterizzato da velocità elevata, alta precisione e buona stabilità. La segnalazione remota e il loop di controllo remoto adottano un isolamento a due livelli, più resistente alle interferenze. La progettazione del software adotta una soluzione di progettazione modulare, che comprende la progettazione del software della scheda CPU, della scheda di segnalazione e controllo remoto e della scheda LCD. L'intera progettazione del software utilizza la tecnologia di sviluppo embedded, la tecnologia di segnalazione remota, la tecnologia di controllo remoto e altre tecnologie. In conformità con il protocollo di alimentazione IEC60870-5-101, vengono adottate idee di programmazione multi-thread basate sulla comunicazione della porta seriale asincrona e sulla comunicazione CAN per realizzare la segnalazione remota. Il sistema è dotato di funzioni di controllo remoto, SOE, archiviazione e caricamento dei dati, sincronizzazione temporale del sistema, visualizzazione e comunicazione e altre funzioni di monitoraggio della distribuzione di energia. Dopo aver completato l'intera progettazione, è stato testato il funzionamento dell'unità di segnalazione e controllo remoto. I risultati dei test hanno dimostrato che il progetto dell'unità di telesegnalazione e telecontrollo soddisfaceva gli obiettivi previsti e aveva un certo valore applicativo.
ABSTRACT
Con la crescente domanda di qualità dell'energia elettrica, l'affidabilità della rete di distribuzione attira sempre più attenzione. La DTU è un componente importante della rete di distribuzione, la cui unità di teleindicazione e l'unità di telecomando completano la funzione di monitoraggio in tempo reale delle apparecchiature in funzione nel sistema di distribuzione dell'energia. L'affidabilità della teleindicazione e del telecomando influenza direttamente la qualità dell'energia. Tuttavia, durante il periodo di funzionamento della rete elettrica, la telesegnalazione spesso appare come un falso allarme e il telecomando come un cattivo funzionamento. Ciò comporta perdite economiche dirette e può persino portare a gravi incidenti elettrici. Per risolvere questi problemi, il presente documento propone la progettazione di un'unità di teleindicazione e telecomando DTU basata su ARM.
In primo luogo, il presente documento studia la tecnologia di teleindicazione e telecomando del DTU, confermando l'obiettivo specifico di progettazione e i requisiti funzionali. Dopo aver completato la progettazione completa dell'unità di teleindicazione e telecommando e la partizione del soft-hardware, vengono elaborate la progettazione e l'implementazione del soft-hardware specifico. La progettazione dell'hardware adotta la soluzione di più schede, tra cui la scheda CPU, la scheda di teleindicazione e telecomando e la scheda LCD. La scheda di teleindicazione e telecomunicazione si collega a caldo e si configura in modo flessibile. Può soddisfare le diverse esigenze di distribuzione dell'alimentazione. La scheda CPU utilizza un processore i.MX287 basato su core ARM9. La scheda LCD e la scheda di teleindicazione e telecomunicazione utilizzano il processore STM32F103VE a 32 bit con architettura ARMv7. Il multiprocessore ha le caratteristiche di velocità di risposta, elevata precisione e buona stabilità. Il circuito di teleindicazione e comando utilizza un optoaccoppiatore isolato a due stadi per migliorare le prestazioni di contrasto al disturbo. La progettazione del software utilizza uno schema modulare, che comprende la progettazione del software della scheda CPU, della scheda di teleindicazione e telecomando e della scheda LCD. L'intera progettazione del software adotta lo sviluppo della tecnologia embedded, della tecnologia di teleindicazione, della tecnologia di telecomando, ecc. Secondo il protocollo di alimentazione IEC60870-5-101, utilizzando l'idea della programmazione multi-thread basata sulla comunicazione seriale asincrona e sulla comunicazione CAN, si realizzano infine le funzioni di monitoraggio della distribuzione, come la teleindicazione, il telecomando, il SOE, la conservazione e il caricamento dei dati, l'impostazione dell'ora, la visualizzazione e la comunicazione e così via.
Infine, si completa l'intera progettazione del soft-hardware e si testano le funzioni dell'unità di teleindicazione e telecomando. I risultati dei test dimostrano che il progetto dell'unità di teleindicazione e telecomando soddisfa l'obiettivo desiderato e ha un certo valore applicativo.
Autore dell'articolo: Qin Jing. Disclaimer: alcuni articoli di questo sito sono riprodotti da Internet. Se violano i vostri interessi, contattateci e provvederemo a cancellare il contenuto in questione e a scusarci!
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