根據(jù)配電監(jiān)測終端在配電自動化系統(tǒng)運行中所擔(dān)負(fù)的任務(wù)，以及現(xiàn)場環(huán)境、使用操作的具體要求，本文配變監(jiān)測終端的主要設(shè)計目標(biāo)是：實時采集配電系統(tǒng)運行的模擬量和狀態(tài)量，要求高精度、高準(zhǔn)確性；接收中心站查詢命令，將最新測量結(jié)果上報主站；能自動檢測與識別配變故障，若有異常，立即向中心站發(fā)送告警消息和測量數(shù)據(jù)，同時，根據(jù)中心站命令控制外部開關(guān)設(shè)備；監(jiān)測設(shè)備自身具有故障自檢及自恢復(fù)功能；保證終端工作可靠性，滿足電磁兼容性要求。 二、設(shè)計要求
分析了國內(nèi)外產(chǎn)品的特點以及國內(nèi)市場需求，吸取和綜合它們的優(yōu)點，克服其不足的一面，課題研究開發(fā)了一種適用于工業(yè)低壓配電網(wǎng)的智能開關(guān)柜監(jiān)控系統(tǒng)，完成的主要工作是：
(1)智能配電柜監(jiān)控終端的硬件設(shè)計
該監(jiān)控單元的微處理器采用INTEL公司的87C196KC芯片，具有強大的數(shù)據(jù)和信息處理能力，能對大量的數(shù)字信號進(jìn)行快速的運算。主要的設(shè)計工作包括監(jiān)控單元原理圖的設(shè)計，硬件線路板(PCB)的繪制。監(jiān)控單元硬件設(shè)計采用了標(biāo)準(zhǔn)化模塊設(shè)計方法，整個硬件結(jié)構(gòu)由主要以下幾個模塊組成：MCU模塊、模擬信號變換模塊，開關(guān)量輸入／輸出模塊，按鍵和液晶顯示模塊，I/O擴(kuò)展模塊，實時時鐘模塊、通信模塊等。這些模塊在功能上和電路結(jié)構(gòu)上都相互獨立，以便針對不同的具體要求，進(jìn)行靈活的配置。
(2)通信模塊設(shè)計
就87C196KC微處理器本身的性能，提出了當(dāng)前工業(yè)現(xiàn)場普遍采用的開放式PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線的通信模塊設(shè)計方案，通過通訊芯片SPC3與微處理器87C196KC的建立的從站節(jié)點，實現(xiàn)了監(jiān)控單元與PC機(jī)的雙向通信功能，通過總線系統(tǒng)達(dá)到三遙功能。
(3)監(jiān)控單元的軟件設(shè)計
軟件部分設(shè)計的主要任務(wù)是用匯編語言和C語言編寫程序以實現(xiàn)預(yù)期的功能，主要包括軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計和軟件程序設(shè)計。本設(shè)計的軟件程序部分采用模塊化的設(shè)計方法，根據(jù)監(jiān)控單元預(yù)期要實現(xiàn)的功能，所設(shè)計的系統(tǒng)軟件主要由初始化程序，數(shù)據(jù)采集程序，通信程序，各種情況記錄程序和主程序等部分組成。另外，還優(yōu)化了保護(hù)算法，以提高故障的判斷速度，同時也要兼顧供電系統(tǒng)對控制器可靠性的要求。
三、性能參數(shù)
(1)終端工作電源
電源電壓：220V(150V-420V)AC;
電源標(biāo)稱頻率：50Hz±20%(40～60Hz);
電源波形：正弦波，諧波含量小于30%;
后備電池電壓：9V。
(2)終端計量條件
標(biāo)稱電壓：3x380V(三相四線制)；
測量范圍：0.5V～1.9V;
標(biāo)稱電流：SA;
標(biāo)稱頻率：50Hz。
(3)測量精度
電壓：0.2級；電流：0.2級；
有功功率：0.2級；有功電能：0.2級；
無功功率：0.5級；無功電能：0.5級；
頻率：±O.OIHz;溫度：3%;
時鐘走時誤差：<O.lS/Hour。
(4)消耗功率
整機(jī)靜態(tài)功耗小于SVA。
(5)工作條件
環(huán)境溫度：40。C～75。C;
環(huán)境濕度：5%～100%；
大氣壓力：66kPa-108kPa。
(6)輸入回路參數(shù)
電壓輸入：100V～300
電流輸入：50MA～5A外接普通電流互感器），回路功耗小于0.1VA;
工頻：50Hz(±10%)；
開關(guān)狀態(tài)輸入：2路有源接點，1路無源接點，電壓范圍5～12V DC。
(7)輸出回路
缺相保護(hù)接點：無源常開／常閉接點各一組(5A 220V AC或SA 30V DC);
告警輸出：1路常開。
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