基于多通道同步采样ADC智能电网电力线监控终端

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基于多通道同步采样ADC智能电网电力线监控终端

作者：王卫

来源：《硅谷》2011年第12期

摘要：为使智能电网二次设备监控端测得的电压电流能实时同步采样并保证监控终端结

构简单明了、运行可靠，设计新型专用于智能电网的监控终端，在硬件上采用多通道同步采样芯片AD7606和高性能的Dspic33FJ506，以及工业级RAM-LM3S6432，软件采用具有工程实用性的FFT算法，LWIP协议。主站通过TCP/IP协议与各个分站监控终端通信，对分站监控

终端进行管理维护，便于管理实时性强，量大的数据。实验结果表明，该设计在电能质量测量方面准确可行，通讯方面数据完整，抗干扰及实时性强。

关键词： ADC；Dspic；同步采样；智能电网；LWIP；电能质量

中图分类号：TM76文献标识码：A文章编号：1671－7597（2011）0620076－01

1 概述

随着不断增加智能电网的部署，对电力二次设备的要求也越来越高，同时也促进了作为电网运行重要支撑的智能化变电站综合自动化技术的快速发展。电网中的浪涌干扰、高压尖峰干扰、电压跌落、谐波等给电网和用户带来很大危害。如今，高新技术产业迅速崛起，对电能质量提出了更高的要求，相对的数据采集的准确性和实时性已经是协调整个智能电网的核心。

1.1 硬件设计

智能电网电力线监控终端包括三相和零线电流与电压信号，AD采样电路、Dspic33FG506数据采集RMS，FFT等算法的运算CPU，LM3S6432主通讯CPU，UART接口，Ethernet接口，SD卡，继电器控制，显示部分，开关控制量以及电源部分组成。

本设计采用双CPU，主运算CPU选用Microchip公司的dsPIC33FJ506高性能的16位单片机，主通讯CPU选用TI公司高度集成的32位Stellaris LM3S6432 ARM Cortex-M3微处理器，具有50MHz性能和足够的单周期片上闪存SARAM内存，可用于高效处理网络流量，基于16位8通道同步采样AD7606芯片。并且设有SD卡文件采集系统，12路开关量输入端子，12路继电器输出，报警指示，状态显示，提供两路RS485串口、Ethernet接口，用于数据传输。并且提供TCP及HTTP交互操作，方便现场作业人员调试和检测。

为监控和测量智能电网中二次自动化设备中的三相和零线电流与电压AD7606提供8个同步采样通道，而且可以直接连接到PT和CT变压器输出端。它不需要外部的输入缓冲器和抗

智能电网中馈线终端的研究与设计

智能电网中馈线终端的研究与设计 发表时间：2019-03-27T16:25:43.143Z 来源：《电力设备》2018年第30期作者：吴伟钊 [导读] 摘要：智能电网中馈线终端系统是智能电网的重要组成部分，与智能电网中的开关配合，采集配电网信息、状态监控、故障检测及定位等，保证配电网的安全和供电可靠性。 （东莞电力设计院广东东莞 523000） 摘要：智能电网中馈线终端系统是智能电网的重要组成部分，与智能电网中的开关配合，采集配电网信息、状态监控、故障检测及定位等，保证配电网的安全和供电可靠性。本文对智能电网中馈线终端的研究和设计展开探讨。 关键词：智能电网；馈线终端；研究；设计 前言 随着智能电网的不断发展，配电自动化系统对配电设备的要求越来越高，而配电网自动化作为智能电网的重要环节，对智能电网的建设有着至关重要的作用，因而智能电网馈线终端系统的研究和设计也变更越来越重要。 一、智能电网中馈线终端系统的优势 1、具有强大的监控和分析能力 馈线终端的后台监控系统主要包括系统运行监控功能、维护功能、自动化分段开关三遥功能以及后台辅助分析功能等。系统运行监控功能主要指的是在常态下对系统的运行状况监控。系统维护功能主要包括维护馈线拓扑结构、配置控制策略、计算相关定值以及在线下发信息等。而后台辅助分析功能包括模拟重现故障场景，系统自动化设备动作的分析等。在系统运行过程中，馈线终端系统将故障处理的过程信息，色括故障的类型、故障点的位置、电压电流、自动化终端的状态、通讯状态、自动化开关的状态等，全部上传到后台监控系统，对故障的处理进行全过程监视以及故障原因的分析，以便于供电人员排除故障，缩短故障处理时间。 2、提高故障隔离与恢复的速度 由馈线终端单元FTU装置间就地动态决策，快速处理和切除故障，将故障隔离在故障区段，不影响非故障区段，有效减少馈线出口开关和自动化分段开关的动作次教，极大的缩短线路的停电时间，保证供电系统的可靠性。 3、增强馈线终端部署的灵活性 智能电网馈线终端系统适合多种类型的馈线拓扑结构，包括单电源、多电源以及手拉手供电线路，大大增强电网线路部署馈线终端的灵活性。 二、智能电网中馈线终端系统的功能 1、遥测：通过馈线终端单元FTU的程序计算，SCADA系统及其用户可以对相应线路的各个电气量参数信息（如电压幅值和电流以及功率等）实时掌握。 2、遥信：配电网在处于非正常运行状态或者是发生或故障的时候，馈线终端系统以及SCADA系统之间进行相互通信，此时通过相对应的计算来找出其中的异常情况或者是其故障所在的区域。 3、遥控：通过控制FTU展开对分段器的有选择性地断开，SCADA系统可以快速的通过隔离故障区域迅速恢复非故障区域的正常用电，以可以保证故障能够控制在最小范围以内，最终得以减少因其故障的停电而造成的经济损失。 三、馈线自动化系统的分类及选择 根据故障处理方式的不同，馈线自动化系统有三种模式，分别是就地控制型、集中控制型和分布智能控制型FAS。 （1）集中控制型FAS：由 SCADA系统来对电网线路运行状况进行监视及控制，适用于架空与电缆线路，可实现遥信、遥测和遥控功能；但其对通信系统及主站系统的依赖性较高，而且投资相对较大，因此主要适用于城市中心、城乡结合等等一些负荷较稳定的区域。（2）分布智能控制型FAS：分布式处理方式中FTU不需要把检测到的所有信息都发送到主站，而是通过FTU之间的相互通信实现信息共享。其优点是它不依赖于主站就能完成配电网故障自愈控制，且投资较小、易于实现。主要适用于网架结构相对简单、稳定的配电线路，不适用于线路网架结构变动频繁的区域。 （3）就地控制型FAS：它是基于重合器和分段器与变电站出线断路器的动作配合来隔离故障和恢复非故障区段供电，不依赖于通信系统就能实现故障隔离。就地型控制方式具有投资小，易于实现的优点；但在国内大多数电缆线路不允许进行故障重合闸，因为开关的频繁动作对负荷有很大的冲击，短时停电问题很严重，因而主要用在城镇及偏远郊区的配电线路。 馈线自动化系统主要考虑用于10kV配电网，所以应基于集中控制型与就地控制型综合馈线自动化系统方向研究，从而对智能电网中馈线终端进行优化及设计。 四、智能电网中馈线终端的设计 智能电网馈线终端系统主要包括一次设备和二次设备，其中一次设备主要为开关本体和互感器，二次设备则为与开关本体通过互感器连接的FTU。在设计中需考虑一次设备与馈线终端单元的信号接口、馈线终端单元以及系统抗干扰设计等方面的内容。 1、开关本体与馈线终端单元信号接口的设计 在该系统当中开关本体的配备是三相内置电流互感器（CT），外面配置两只电压互感器（PT）的方式，而电压互感器则分别架设于开关本体进出线的两端。信号输入时，信号的接口从类型上来讲可以划分为两大类，第一类是模拟量，馈线终端采集的模拟量主要是电流及电压量；第二类则为开关量，它包括有分段开关以及断路器合位、分位，SF6低压闭锁，以及SF6低压警告等等。 2、馈线终端单元的设计 馈线终端单元FTU作为整个馈线终端系统的核心部分，其主要由三部分组成：电源模块、测控单元模块以及通信模块。 （1）电源模块 在智能电网的馈线终端系统中，FTU电源模块不只是用于满足于馈线终端FTU的自身用电需求，此外还需要提供给通讯模块以及保护控制回路跳、合闸开关，所以在设计中需要把电源模块划分为双路备份交流电源切换，电源管理控制器以及蓄电池等部分。 （2）测控单元模块 智能电网的馈线终端系统，最基本的构成部分是馈线终端单元FTU，它直接影响着馈线终端系统的自动化水平，因而保护测控单元的

电力监控系统

1.6.10.7电力监控（SCADA）系统 负责实施对地铁供电系统的主要电气设备的实时遥测、遥信、遥控和遥调，从而实现供电系统的远程集中调度管理，提高供电系统的自动化水平。 综合监控系统工程重特点点难点及措施 监控系统包括综合监控系统及安防系统。综合监控系统包括火灾自动报警子系统、环境与设备监控子系统、电力监控子系统，即：FAS、BAS、SCADA。 6.8.1综合监控（FAS、BAS、SCADA）系统设备监理工作特点和要求 A涉及的专业系统多、设备多，在监理人员配备上要求专业性强、知识面广；由于涉及计算机软件开发、计算机网络结构等，监理人员必须既具备计算机信息系统和自动化控制系统的监理知识，又要具备地铁其他机电设备监理知识。监理组织架构上需符合专业特点。 B综合监控系统涉及的专业接口较多，接口管理复杂，在设计上体现各系统的先进性，在使用上具有可行性和简单性，管理维护上具有简易的操作性，经济上合理性，以及对今后各系统的易拓展性。故要求系统设备在设计和采购阶段，必须考虑设备的先进性和高性能，人机界面具有可操作性和可维护性，接口管理上具有可拓展性等。系统专业技术要求高，技术标准高，系统设备制造、施工工艺、技术要求高。这就要求施工和监理各方要有很高的技术管理水平。 C综合监控系统设备涉及的专业多，施工涉及的行业标准和技术规范多。 D综合监控系统设备安装调试施工关键工序多、质量控制点多。 E综合监控系统在设备制造阶段、设备安装调试阶段由于接口多，受其他专业影响大，故设备变更、安装调试工程变更较多。 F在系统调试阶段，由于综合监控系统所控设备多，牵涉面广，接口复杂，每个车站的信息采集点包括物理点和信息点达几千个。 G组织协调工作量大。组织协调贯穿于综合监控系统设备工程监理工作的全过程，包括各系统与土建接口的协调、与装修专业的协调、与各相关机电设备安装的协调、与常规设备安装的协调，各施工标段的进度协调，各设计单位的协调，设计单位与施工单位的协调，施工区与周边关系的协调等等。 6.8.2 综合监控工程的重点及措施 6.8.2.1设备制造阶段监理工作重点及措施 （1）组织编制综合监控系统制造质量控制点，加强设备制造的质量控制。 （2）需要组织对综合监控系统设备采购及设备成套及编程的工厂进行检查。

智能电力监控系统发展现状及趋势

智能电力监控系统发展现状及趋势 日程技术 智能电力监控系统发展现状及趋势 为了保证电力系统的正常运行,我们需要对电力线上的电压,电流和功率等各 种参数进行实时或频繁的测量和监控.同时,随着科学技术的迅速发展,电力系统也正在不断向自动化,无人化方向发展,因此,智能电力监控系统在近年来得到了较快地发展,具有越来越高的可靠性和连续性. 一 .智能电力监控系统发展历史及现状 电力系统监控技术在我国的研究和应用已经有50多年的历史.20世纪5O年代,对电力系统的监控主要是模拟式监控,遥测装置与遥信,遥控分开.远动装置使用的元器件主要是电子管, 电磁继电器和继续式步进选线器等,工作速度低,容量小,维护工作量大,可靠性差.2O世纪6O 年代,我国研制了以半导体元器件为主的无触点式的远动装置,采用数字式技术将遥测,遥信, 遥控和遥调综合于一体,称为数字式综合远动装置,其工作性能有了明显的提高.但这种装置按布线逻辑方式构成,电路一经确定难以更改, 在功能和容量方面受到限制.70年代后期,工程人员在数字式综合远动装置的基础上研制成功可编程式的远动装置,具有适应性强,扩展方便等优点. 80年代末,微型计算机的发展为远动提供了强有力的技术支持,采用微机使远 动技术进入了一个崭新的时代,其主要优点是适应性强,功能和容量扩展方便,便于通信等优点.1987年, 清华大学电机工程系研制成功我国第一个变电站综合自 动化系统,在山东威海望岛变电站投运.从2O世纪80年代中期开始,电力负荷控制

系统在我国得到了广泛的推广和应用,曾为缓解我国90年代中期以前的电力供需矛盾起了关键性l 的作用. 进入2l世纪以来,随着计算机技术,通讯技术和人工智能技术的快速发展,智 能电力监控系统在电力行业及其他相关行业得到了越来越广J 泛的应用.所谓智 能电力监控系统,是指利用计沈智鹏华中科技大学 算机,计量保护装置和总线技术,对配电系统的实时数据,开关状态及远程控制进行集中检测和集中管理的软,硬件设备.智能电力监控系统具有硬件,软件模块化,通信网路化,通信信道 i专用化和界面图形化等特点.如南瑞集团的ISA ?一1及DISA,北京哈德威四方的CSC2000,山东 !大学的E$60,和东方电子的 DF3003系列在国内均具有较大影响. 这些智能电力监控系统一般由管理层(站控层),通信层(中间层),间隔层(现场监控层) 三部分组成. 在数据采集处理方面,监控系统一般可实时和定时采集现场设备的各电参量及开关量 {状态(包括三相电压,电流,功率,功率因数,频率,电能,温度,开关位置,设备 运行状态等), 将采集到的数据或直接显示,或通过统计计算生成新的直观的数据信息再显示(总系统功率, . 负荷最大值,功率因数上下限等),并对重要的信启,量进行数据库存储. 在用户管理和报表管理方面,监控系统一般可对不同级别的用户赋予不同权限,从而保证 .系统在运行过程中的安全性和可靠性.如对某重要回路的合/分闸操作,需操作员级用户输入操作13令外,还需工程师级用户输入确认13令后方可完成该操作.监控系统一般具有标准的电能报表格式,并可根据用户需求设计符合其需要的报表格式.系统可自动统计和自动生成各种类型的实时运行报表,历史报表,事件故障及告警记录报表,操作记录报表等,可以查询和打印系统记录的所有数据值,

智能电网技术在电网监控系统中的应用

智能电网技术在电网监控系统中的应用 发表时间：2019-05-20T11:09:18.407Z 来源：《电力设备》2018年第34期作者：王璟瑢[导读] 摘要：目前在我国，智能电网的建设已经被当作是我国的基本战略之一，电网调度系统是智能电网建设中的一个重要的部分，我国已经对其进行了非常深入地分析和研究，并且取得了一系列非常不错的成果。 （国网宁夏电力公司宁东供电公司宁夏银川 750000）摘要：目前在我国，智能电网的建设已经被当作是我国的基本战略之一，电网调度系统是智能电网建设中的一个重要的部分，我国已经对其进行了非常深入地分析和研究，并且取得了一系列非常不错的成果。智能电网调度系统就是取得的重要成果中的一个，该系统具有非常复杂的功能，被控对象的运行状态具有不确定性，通过对该技术的深入开发和研究，使之广泛地应用在智能电网的建设中，对于我国 的经济发展有非常大的推动作用。随着能源问题的国际化，在今天无论是发达国家还是发展中国家都越来越重视智能电网技术。在经济社会、科技文化的不断发展中，使得电网的自主运行能力提高，而更加安全、值得信赖，高效能、稳定性强和环保可持续发展成为了电网发展的趋势。智能电网凭借其优势成为了发展的必要措施，它不但可以彻底的缓解能源危机，而且可以使更多的子系统接入到总的电网监控系统中，进一步提高新能源的利用率。 关键词：智能电网；技术；电网监控；应用；分析 1导言 随着能源问题的国际化，在今天无论是发达国家还是发展中国家都越来越重视智能电网技术。在经济社会、科技文化的不断发展中，使得电网的自主运行能力提高，而更加安全、值得信赖，高效能、稳定性强和环保可持续发展成为了电网发展的趋势。智能电网凭借其优势成为了发展的必要措施，它不但可以彻底的缓解能源危机，而且可以使更多的子系统接入到总的电网监控系统中，进一步提高新能源的利用率。目前，伴随着国家对智能电网技术的不断重视，有很多科学家们开始深入研究并取得了显著成就。值得肯定的是，高压电网工程建设飞速进步，电力体制的改革卓有成效，然而我们并不能只看到智能电网技术的飞速发展，我们更需要认识到智能电网技术的相关研究只是万里长征的第一步，接下来我们需要做的工作还有很多。 2电网技术实施的必要性随着人们对电能的需求不断增加，电网的技术也在不断地提高，这就使得传统的电网调度系统很难满足现在的技术要求，主要表现为以下几个方面：一是我国电力建设的规模不断扩大和深入，为电力调度人员带来了很大的工作压力；二是在电网的建设过程和运行过程中会接入规模比较大的间歇性的电源，这样就增大了电网调度的难度；三是随着智能电网建设的不断深入以及技术的广泛应用，就需要更新传统的电网调度系统，开发更加智能化的调度系统。由于目前理论水平的限制，电网调度系统并不具有特别高的额智能化以及自动化的水平，整个的调度系统的决策并不是行综合角度出发，没有对整体进行整合。电网调度系统今后主要的发展目标就对调度系统的自动化程度不断地进行完善。不断地应用各种新的人工智能技术、网络以及通信等技术，是电力调度系统拥有更好的准确性以及快速的操作性。智能调度技术步进能够整合和提高WAMS以及EMS的系统功能，同时还为建立网络数据库以及电网的顺利运行打下很好地基础。 3实施智能电网技术的必然要性随国家电网技术的不断更新，传统的电网调度系统已经不能满足当今电力系统的需求，其主要体现为第一，电力市场的逐步实施与不断深化使调度人员的压力增大第二，大规模间歇性电源的接入使电网调度控制的困难加大第三，现代智能电网建设需要更加智能化的电网调度系统。受技术理论的限制，调度系统的自动化与智能化程度不高，整个系统从综合决策的角度上没有进行任何整合。自动化系统的不断完善是电网调度系统未来的发展方向。通信、网络和人工智能等技术的应用，使调度操作的速度和准确性更高，而且还能使调度任务更加科学和合理。智能调度技术的不断提高，对于和等系统功能的整合和提升起到一定的作用，同时对网络数据库的建设和统一以及整个智能电网协调运作起到很好的作用。 4电网调度技术发展现状和趋势地区调度技术支撑系统主要有系统和系统。其中系统是指调度自动化能量管理系统，工作人员可以通过该系统监控电网基本状态。主要包含数据采集与监视控制系统，高级应用系统，子系统，子系统，子系统等。其中高级应用系统包含网络拓扑分析，状态估计，调度员潮流，负荷预测等分析评估系统。系统是通过数字、模拟通道采集现场实时模拟量与状态量。高级应用系统主要通过这些基础数据进行拓扑分析，遥测，遥信等数据分析，计算潮流误差，静态安全分析等应用功能。系统是指调度管理系统，是省地一体化的调度管理平台，涵盖调度各专业管理的一体化信息平台。并通过调度管理、自动化管理、通信管理、方式管理、计划管理等各专业运行、记录、报表等在线进行管理，同时在和调度自动化能量管理系统实现数据连接。作为一种新型电网，智能电网的优点在于污染小，安全系数高，能源消耗小等特点。智能电网技术起源于欧美，我国现阶段的智能电网技术正处在发展之中。受未来电网技术的发展趋势和国家电网自身的影响，我国的智能电网技术主要集中在特高压输电线路控制，智能变电站的运用以及大电网的使用和控制等方面。未来智能电网技术的抗干扰能力会越来越强。与此同时，智能电网在电网调度的过程中，要能够对系统实施随时的监控和分析，以利于及时发现和排除故障。另外，智能防护系统与本文提到的智能调度技术都我国智能电网技术未来发展的趋势。智能调度是对已有调度控制中心核心技术的更新和扩展。 5智能电网工程设备及信息技术传递从目前的研究状况来看，智能电网的变电站试点工程取得了可观的成就，不可否认的是还有各种阻碍在实践的过程中存在，而阻碍就成为智能电网设备研发的新课题，为我国智能电网工程的设备研发和制造指出了发展方向。 5.1一次和二次电力设备 模糊的划分一次、二次电力设备将使二次电力设备在电网智能化过程中的生产标准产生差异化，严重考验着智能电网的安全运行和责任界定。科学技术的发展目的就在于解决人类所面临的各种难题，而我们研究的方向就是解决这个难题。在未来的课题研发中，我们需要把重点放在传感器的稳定性以及它对工程的影响上，恰到好处的环境和兼容性是各控件在装配过程中的必备条件，例如组建柜中温度和湿度的条件极其重要，良好的条件是正常运作IED的必要保证。与此同时，IED内部也对电磁兼容性提出较高的要求，在布局安装、内部兼容及性能配置上，各控件都需要保证严格的条件，针对这个方面，一次电力设备传感器还有很多内容需要进一步研究。此外，一般情况下电网试点过程中，凭借各部分的组合方式实现电路的合理控制，而整体化和紧凑化的缺失，需要按步解决。 5.2通信信息的有效传递

智能电网全方位介绍

智能电网

目录 1 智能电网的概念和特点 (1) 1.1 概念 (1) 1.2 特点 (1) 2 智能电网的结构与特征 (2) 2.1 智能电网结构 (2) 2.2 智能电网特征 (2) 3 智能电网系统组成 (4) 3.1 发电系统 (4) 3.2 输电系统 (6) 3.3 配电系统 (8) 3.4 用电系统 (9) 4 智能电网的关键技术 (13) 4.1 通信技术 (13) 4.2 量测技术 (14) 4.3 设备技术 (15) 4.4 控制技术 (15) 4.5 支持技术 (17) 5 重视领域 (19) 5.1 智能规划 (19) 5.2 智能操作 (19) 5.3 智能管理 (19) 6 总结 (20)

1智能电网的概念和特点 1.1概念 智能电网是指一个完全自动化的供电网络，其中的每一个用户和节点都得到实时监控，并保证从发电厂到用户端电器之间的每一点上的电流和信息的双向流动。智能电网通过广泛的应用分布式智能和宽带通信，以及自动控制系统的集成，保证市场交易的实时进行和电网上各成员之间的无缝连接及实时互动。 美国电力科学研究院对智能电网的定义为：利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行全面的实时监控，然后把获得的数据通过网络系统进行收集、整合，最后通过对数据的分析、挖掘，实现对整个电力系统运行的优化管理。 1.2特点 1．安全：更好地对人为或自然发生的扰动作出辨识与反应。在遭遇自然灾害、人为破坏等不同情况下保证人身、设备和电网的安全。 2．经济：支持电力市场竞争的要求，优化资源配置；提高设备传输容量和利用率，有效控制成本，实现电网经济运行。 3．清洁：既能适应大电源的集中接入，也能对分布式发电方式友好接入，做到“即插即用”。支持风电、太阳能等可再生能源的大规模应用。4．优质：实现与客户的智能互动，以友好的方式、最佳的电能质量和供电可靠性满足客户的需求，向客户提供优质服务。

智能电网设备手持终端控制器设计

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/af16396195.html, 智能电网设备手持终端控制器设计 作者：张亮 来源：《科学与技术》2018年第02期 摘要：三相电网运行过程中的电参量精确检测是实施电能质量控制、提高能源利用率的重要环节。智能设备和自动化设备的加入改变了电网终端设备的运行方式和运行特性。为方便电力维护人员的现场操作，设计一种应用于智能电网设备的手持终端控制器。鉴于此，本文将电网进行自动化和智能化改造前后的情况进行了对比并指出了对应的终端设备运行和维护要点。 关键词：智能电网；手持终端；控制器；设计 1 导言 现阶段10kV配电网中应用的智能设备品种很多，如智能电表、永磁开关控制器、综合保护装置等，这些设备需要电力维护人员定期到现场对其进行巡查检修。智能手持信号采集系统，主要用于三相电网的实时数据采集，实现信号的采集与处理，完成电网运行情况的监测、报警、记录、打印报表、回放等一系列功能，能够实现多路信号的数据采集处理，同时可以根据实际使用情况外扩采集板卡来满足更高层次的需求。 2 手持终端控制器的系统框架 手持终端控制器（以下简称掌机）主要由微处理器MCU、可充电锂电池、充电电路、电源管理电路、矩阵键盘、LCD显示器、通信接口电路（红外、RS485、RF无线模块）、时钟电路、存储器等几大部分功能模块组成。系统方框图如图1所示。 充电电路对锂电池充电后锂电池为掌机提供工作电源，微处理器MCU启动工作后将矩阵键盘输入的设置参数和相应的控制命令显示在LCD显示器上，并通过通信接口，如红外、 RS485或者RF无线模块发送和接受控制终端的数据，并对数据进行存储。微处理器MCU通过电源管理电路控制掌机的功耗，让掌机在休眠状态时进入低功耗模式。

基于AD7606 的可扩展多通道同步采样数据采集系统的布局考虑

电路笔记 CN-0148 连接/参考器件 8通道DAS ，内置16位、双极性、同步采样ADC AD7606利用ADI 公司产品进行电路设计 Rev.0 “Circuits from the Lab” from Analog Devices have been designed and built by Analog Devices engineers. Standard engineering practices have been employed in the design and construction of each circuit, and their function and performance have been tested and verified in a lab environment at room temperature. However, you are solely responsible for testing the circuit and determining its suitability and applicability for your use and application. Accordingly, in no event shall Analog Devices be liable for direct, indirect, special, incidental, consequential or One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. Tel: 781.329.4700 https://www.wendangku.net/doc/af16396195.html, Fax: 781.461.3113 ?2010 Analog Devices, Inc. All rights reserved. AD7606-66通道DAS ，内置16位、双极性、同步采样ADC 放心运用这些配套产品迅速完成设计。 欲获得更多信息和/或技术支持，请拨打4006-100-006或访问AD7606-44通道DAS ，内置16位、双极性、同步采样ADC https://www.wendangku.net/doc/af16396195.html,/zh/circuits 。 ADR421 精密、低噪声XFET ?基准电压源 基于16位8通道DAS AD7606的可扩展多通道 同步采样数据采集系统(DAS)的布局考虑 电路描述 电路功能与优势 AD7606是一款集成式8通道数据采集系统，片内集成输入放大器、过压保护电路、二阶模拟抗混叠滤波器、模拟多路复用器、16位200 kSPS SAR ADC 和一个数字滤波器。在电力线路测量和保护系统中，需要对多相输配电网络的大量电流和电压通道进行同步采样。这些应用中，通道数量从6个到64个以上不等。AD7606 8通道数据采集系统(DAS)集成16位双极性同步采样SAR ADC 和片内过压保护功能，可大大简化信号调理电路，并减少器件数量、电路板面积和测量保护板的成本。高集成度使得每个AD7606只需9个低值陶瓷去耦电容就能工作。 图1所示电路包括两个AD7606器件，可以配置为使用2.5 V 内部基准电压源或2.5 V 外部基准电压源ADR421。如果REF SELECT 引脚接逻辑高电平，则选择内部基准电压源。如果REF SELECT 引脚接逻辑低电平，则选择外部基准电压源。 在测量和保护系统中，为了保持多相电力线网络的电流和电压通道之间的相位信息，必须具备同步采样能力。AD7606具有宽动态范围，是捕获欠压/欠流和过压/过流状况的理想器件。输入电压范围可以通过引脚编程设置为±5 V 或±10 V 。 此电路笔记详细介绍针对采用多个AD7606器件应用而推荐的印刷电路板(PCB)布局。该布局在通道间匹配和器件间匹配方面进行了优化，有助于简化高通道数系统的校准程序。当通道间匹配非常重要时，此电路可以使用2.5 V 内部基准电压源AD7606；而对于要求出色绝对精度的高通道数应用，此电路可以使用外部精密基准电压源ADR421，它具有高精度（B 级：最大值±1 mV ）、低漂移（B 级：最大值3 ppm/°C ）、低噪声（典型值1.75 μV p-p ，0.1 Hz 至10 Hz ）等特性。低噪声及出色的稳定性和精度特性使得ADR421非常适合高精度转换应用。这两个器件相结合，能够实现业界前所未有的集成度、通道密度和精度。 电源要求如下：AV CC = 5 V ，V DRIVE = 2.3 V 至5 V （取决于外部逻辑接口要求）。 本电路笔记描述一个评估板的布局和性能，其中内置两个AD7606，构成一个16通道数据采集系统。欲浏览完整的16通道DAS PC 板文档，请访问： https://www.wendangku.net/doc/af16396195.html,/CN0148_PCB_Documentation 。 为实现良好的通道间匹配和器件间匹配，模拟输入通道和器件去耦的对称布局非常重要。所示数据支持利用图1所示16通道ADC 实现的匹配性能。 16通道DAS 的双路AD7606板布局 在内置多个AD7606器件的系统中，为确保器件之间的性能匹配良好，这些器件必须采用对称布局。图2显示采用两个AD7606器件的布局。

智能配电网综合监控系统解决方案

配电作为电力系统发、输、变、配环节中最贴近用户的环节，和社会生产生活息息相关，有着极其重要的作用。提高配电网的供电可靠性和供电质量，是实现人民安居乐业、经济发展、生活富裕的重要保证。 背景与挑战 近几年针对配电设施的盗窃行为时有发生，同时老旧设备用电过负荷易过热引发火灾，防盗、防火就成为了配电生产管理的重心。而综合辅助系统的投运，能够全方位感知配网运行环境，为可靠供电保驾护航。 现阶段综合辅助系统面临的主要问题： 综合监控少——辅助子系统有限，只有少量部署视频、烟感、门禁等，无法实现对运行环境的全方位综合监控； 业务融合少——“遥视”大多只实现视频复核、历史追溯的功能，视频监控系统依然独立于生产系统，并未真正融入到配电网管理流程中； 人为干预多——视频监控点的异常情况需要人为主动发现，多系统间的联动机制已逐步建立，但大多局限于开关量联动而非协议联动； 运维难度大——系统联网后，面对数量庞大的视频监控设备，运维工作量巨大且检测难度大，往往造成故障处理不及时，使得视频监控系统的使用效果大打折扣。 解决方案 智能配电网综合辅助系统解决方案主要应用于电网公司各地市公司智能配电网综合辅助系统的建设及改造。 智能配电网综合辅助系统是集硬件、软件、网络于一体的大型联网监控系统，以能源行业平台软件为核心，实现多级联网及跨区域监控，在调控中心即可对终端系统集中监控、统一管理，为智能配网保驾护航。 系统拓扑图如下： 智能配电网综合辅助系统全面采用高清、智能、物联网、4G应用技术，在“标准化、一体化、智能化”设计原则的指引下，采用标准化行业产品，实现了以下功能： 多元图像应用：现场实时录像及回放，定时抓图和报警抓图，图片上传中心，在兼顾带宽和资费的情况下，中心也可调阅现场视频，全面提升监控质量和安防水平； 辅助系统融合：实现视频监控、动环监控报警（环境监测、安防报警、智能控制）、门禁管理等系统的集成，各系统根据预案进行联动；

智能电网远程监控系统的应用研究

智能电网远程监控系统的应用研究 摘要:在研究智能电网远程监控系统的过程中，智能电网远程监控的主要部分是 确定远程监控和系统构架，并结合特定区域智能电网的现状，分析远程监控工作 的不足之处，完善了智能电网远程监控的具体组成和功能结构。智能电网远程监 控系统，是基于系统运行经验，从而构建在线监控系统。本文对智能电网远程监 控系统进行了一些应用研究，希望能够对相关人员带来帮助，推动智能电网远程 监控系统的发展。 关键词:智能电网；远程监控系统；应用研究 引言 电子技术和人工智能的发展减少了人为操作事故的发生。变电站的智能化， 自动化控制以及智能电网的远程监控和管理已成为电业系统的发展趋势。为了实 现电网的数据采集，要针对相关问题提出计划，进行监控和智能化管理。各个变 电站节点之间的信息可以通过网络通道进行交换，例如事故预测，异常点记录等。通过，自动检测，自动识别，将处理后节点的大量性能信息转换为数字信息。网 络通道统计是可以显示和处理数据的调试平台，中心人员可以通过智能化软件系 统对各种数据进行分析，实现对电力设备运行状况的实时监控，消除隐患，并确 保能电力系统稳定运行。 1智能电网远程监控发展历程 建立智能电网远程监控系统时，应根据智能电网的要求，合理选择系统设备，并形成相应的体系。现有的智能电网远程监控系统，首先是借助图像监控系统， 数字远距离图像监控系统，来进行远程监控。将远程信息发送到数字主机，并通 过某种协议访问该主机，调用图像文件，从而实现远程控制。随着电网建设的深入，上述视频监控系统，逐渐被替代。具有自我修复和自我保护功能的远程监控 系统已经成为电网发展的核心，特别是在建立智能电网的过程中，在成功检查了 智能核心，并进行电网投资后，我国的智能远程监控系统，正在发生根本性的变化。智能电网远程监控系统主要基于传统的电网，通过计算机，通讯，传感器与 其他设备的集成，建立了具有异常监测和自我修复功能的数字化，智能化，自动 化监控系统。减少了人工监管，可以对智能电网进行大幅度的远程控制，从而提 高工作效率。 2智能电网的远程监控的系统设计 2.1硬件结构 在变电站远程监控系统结构表中，设备分散在监控网站上，具有良好的抗干 扰能力和稳定的运行特性，每个变电站的性能监控参数，都由传感器确定。信号 调制模块执行一级信号，传输和扩展模块可以根据对变电站性能参数，来进行实 时监控。通过组态软件设置采样时间，扩展模块，将记录的信号转换为数字信号 并进行传输控制器来计算和存储数据，通过总线平台将其传输到调试中心计算机。其硬件结构实现了IP设备PLC程序的分散式集中维护，诊断和监视，并且可以与 变电站的数据监视需求相互适应。 2.2软件设计 如工业控制程序框图所示，在监视变电站的现场参数时，系统将初始化，扩 展模块端口。启动系统进行测试，并通过自检后选择通道。传感器可以在监视点，检测到电源信号，使用算法分析并解决错误。控制单元将处理后的数据存储在存 储器（闪存）中，并通过总线导航将其传输到监视器，由监视器执行并辅助数据

电力监控系统方案一(海康方案)

电力监控联网总体设计方案 系统结构拓扑图： 变电站智能监控系统由站端系统、传输网络、主站系统这三个相互衔接、缺一不可的部分组成。 变电站的视频监控、环境监测、安全防范、火灾报警、门禁等子系统，大多各自独立运行，通过不同通道上传数据，甚至每套系统都配有独立的管理人员，很难做到多系统的综合监控、集中管理，无形

中降低了系统的高效性，增加了系统的管理成本。 本方案采用了海康威视DS-8516EH系列多功能混合DVR，兼容模拟摄像机和IP摄像机，充分利用现有模拟摄像机，保护已有投资；DS-8516EH还集成了各种报警、控制协议，可采集模拟量信号、串口信号、开关量信号，支持其他子系统的可靠接入，可以对环境监测、安全防范、门禁、消防等子系统进行集成。 系统集成改变了各系统独立运行的局面，满足了电力系统用户“减员增效”的需求。该技术不单是对各独立系统功能的简单叠加，而是对各功能进行了整合优化，并进行了智能关联。用户可以根据需要对各功能进行关联，满足规则后可以触发相应功能。 站端系统 站端系统对站内的视频监控、环境监测、安全防范、火灾报警、门禁、照明、给排水和空调通风系统进行了整合，主要负责对变电站视音频、环境量、开关报警量等信息进行采集、编码、存储及上传，并根据制定的规则进行自动化联动。 传输网络 变电站联网监控系统的网络承载于传输网络电力数据通信网，用于站端与主站、主站之间的通信。 主站及MIS网用户可以对站端系统进行监控，实时了解前端变电站的运行情况；站端系统的视音频、报警信息可上传至主站并进入MIS网，供主站及MIS网用户查看调用。

功能设计 随着电力调度信息化建设的不断深入，变电站综合监控系统除满足原有基本功能外，被赋予了许多新的要求。我们的联网监控系统应具备如下功能： 实时视频监视 通过视频监视可以实时了解变电站内设备的信息，确定主变运行状态，确定断路器、隔离开关、接地刀闸等的分/合闸状态，确定刀闸接触情况是否良好，以上信息通过电力SCADA遥测、遥信功能都有采集，但没有视频监控可靠清晰。视频监视的范围还包括变电站户外设备场地和主要设备间（包括主控室、高压室、安全工具室等），主站能了解监控场地内的一切情况。 环境数据监测 变电站的稳定运行离不开站内一次、二次设备的安全运行，自然条件等因素影响着设备的安全运行，高温、雷雨、冰雪、台风天气设备的事故发生率特别高，同时设备周边的环境状况也能反映设备的运行状况。监控人员为全面地掌握变电站的运行状况，需实时对温度、湿度、风力、水浸、SF6浓度等环境信息进行采集、处理和上传，生成曲线和报表，方便实时监控、历史查询、统计分析。 控制设置 上级主站通过客户端和浏览器可对所辖变电站的任一摄像机进行控制，实现遥控云台的上/下/左/右和镜头的变倍/聚焦，并对摄像机的预置位和巡航进行设置控制应具有唯一性和权限性，同一时间只允

多通道同步数据采集与处理系统的设计与实现_王浩

297 2009年第01期，第42卷 通 信 技 术 Vol.42，No.01,2009总第205期 Communications Technology No.205,Totally 收稿日期：2008-06-26。 作者简介：王 浩（1982-），男，硕士研究生，主要研究方向为电路设计及D S P 技术；刘文怡（1970-），男，副教授，主要研究方向 为测控系统、信息识别、数据记录，以及相关软件技术；韩志军（1983-），男，硕士研究生，主要研究方向为电路设计。 多通道同步数据采集与处理系统的设计与实现 王 浩， 刘文怡， 韩志军 （中北大学 电子测试技术国家重点实验室，山西 太原 030051） 【摘 要】设计了一种基于DSP 与CPLD 的多通道同步数据采集与处理系统，系统分为多通道同步数据采集模块和DSP 数据处理模块。多通道同步数据采集可实现相关信号同时测量，进行相关分析后，得到信号间的相关信息的要求，而数据处理模块可满足数据处理，实现相关算法等功能。实验中DSP 内嵌数据压缩算法的试验结论表明，该系统能够满足多通道同步数据采集与处理的要求，性能安全，可靠。 【关键词】DSP ；CPLD ；多通道同步数据采集；数据处理 【中图分类号】TN919.5 【文献标识码】A 【文章编号】1002-0802(2009)01-0297-03 Design and Implementation of Multi-channel Synchronous Data Acquisition System WANG Hao ， LIU Wen-yi ，HAN Zhi-jun (State Key Laboratory for Electronic Measurement Technology, North University of China, Taiyuan Shaanxi 030051, China) 【Abstract 】Multi-channel synchronous data acquisition system based on DSP and CPLD is designed. The system is constituted by multi-channel synchronous data acquisition module and DSP data processing module.Multi-channel synchronous data acquisition module can realize simulatneous test of the related signal and receive the related information after being analyzed. Data processing module can implements data processing and the related functions of the algorithm. The experiment on the data compression algorithm embedded in DSP indicated that this system can satisfy multichannel synchronous data acquisition and processing requirements,and its performance is secure and reliable. 【Key words 】DSP ；CPLD ；multi-channel synchronous data acquisition ；data processing 0 引言 在现代信号处理系统中，数据采集处理系统越来越广泛地用于各行各业。文中设计实现了基于DSP 与CPLD 的多通道同步数据采集与处理系统，其中，多通道同步数据采集可实现在实际应用中要求对一些相关信号同时进行测量，进行相关分析后，得到信号间的相关信息的要求，而处理模块可满足数据处理，在其系统框架内实现其算法等功能。文章设计的多通道同步数据采集与处理系统，通过程序控制，接口设计，DSP 初始化，DSP 的算法实现具有功能模块化、接口标准化、能够根据用户需求应用灵活多变的特点。 1 多通道同步数据采集模块组成及原理 多通道同步数据采集模块的硬件结构框图如图1所示，模拟信号通过SIN 和AGND 输入，经调理后，通过CPLD 对采样保持器的S/H 控制进行多路同步采样保持，通过CPLD 对模拟开关的SEL 控制进行路选通，这时，XCR3256控制AD 进行单路16位量化采集，然后将采集数据写入到FIFO 缓冲器中。 多通道同步数据采集模块的程序控制采用Verilog HDL 语言，VerilogHDL 是用于逻辑设计的硬件描述语言，并且已成为IEEE 标准[1]。

智能电网输电线路状态在线监测系统

智能电网·高压输电线路状态在线监测系统 一系统简介 随着国家电力建设的发展，电网规模不断扩大，在复杂地形条件下的电网建 设和设备维护工作也越来越多，输电线路的巡检和维护越来越表现出分散性大、 距离长、难度高等特点。因此对输电线路本体、周边环境以及气象参数的智能化 远程监测成为智能电网改造的重要工作。输电线路在线监测系统是智能电网输电 环节的重要组成部分，是实现输电线路状态运行、检修管理、提升生产运行管理 精益化水平的重要技术手段。 STC_OLMS系列输电线路状态在线监测系统电子测量、无线通讯、太阳能新 能源技术及软件技术等实现对导线覆冰、导线温度、导线弧垂、导线微风振动、 导线舞动、次档距震荡、导线张力、绝缘子串风偏（倾斜）、杆塔应力分布、杆 塔倾斜、杆塔振动、杆塔基础滑移、绝缘子污秽、环境气象、图像（视频）、杆塔塔材被盗等状况的实时在线监测，预防电力线路重大事故灾害的发生。 系统采用模块化设计，可以独立使用，也可自由组合，功能模块组合如下图 所示： 输电线路 输电线路覆冰预警输电线路 导线温度杆塔基础 输电线路输电线路 图像、视频导线弧垂 输电线路输电线路 微气象监输电线路状绝缘子污 输电线路输电线路反 杆塔倾斜外力破坏监 输电线路 杆塔振动输电线路防??? .. 盗报警监测

功能模块 导线气象图像绝缘子杆塔覆冰舞动测温风偏污秽倾斜防盗 二技术标准 1、Q/GDW 242-2010《输电线路状态监测装置通用技术规范》 2、Q/GDW 243-2010《输电线路气象监测装置技术规范》 3、Q/GDW 244-2010《输电线路导线温度监测装置技术规范》 4、Q/GDW 245-2010《输电线路微风振动监测装置技术规范》 5、Q/GDW 554-2010《输电线路等值覆冰厚度监测装置技术规范》 6、Q/GDW 555-2010《输电线路导线舞动监测装置技术规范》 7、Q/GDW 556-2010《输电线路导线弧垂监测装置技术规范》 8、Q/GDW 557-2010《输电线路风偏监测装置技术规范》 9、Q/GDW 558-2010《输电线路现场污秽度监测装置技术规范》 10、Q/GDW 559-2010《输电线路杆塔倾斜监测装置技术规范》 11、Q/GDW 560-2010《输电线路图像视频监测装置技术规范》 12、Q/GDW 561-2010《输变电设备状态监测系统技术导则》 13、Q/GDW 562-2010《输变电状态监测主站系统数据通信协议》 14、Q/GDW 562-2010《输电线路状态监测代理技术规范》 15、GB 191 包装储运图示标志 16、GB 2314 电力金具通用技术条件 17、GB 2887—2000 电子计算机场地通用规范 18、GB 4208—93 外壳防护等级（ IP 代码） 19、GB 6388 运输包装图示标志 20、GB 9361 计算站场地安全要求

电力监控系统功能

1 、概述 电力监控系统可以提高电力系统的可靠性,提高管理水平,加强电能质量管理,使用用户的用电系统更安全、更节能、更洁净。 它基于先进的现场总线方式实现电力系统的信息交换与管理,系统集保护、测量、控制、信号采集、故障录波、用电管理、电能质量分析、负荷控制与运行管理为一体。通过通讯网络、计算机与专业的电力监控软件使用户的电力系统透明化,就是提高电力系统安全性、可靠性、管理水平的智能化系统。 电力监控系统的主要功能: ●电力系统的运行监视 ●远程控制 ●电能质量管理:谐波分析、波形捕捉、扰动与波动监测等。 ●报警与事件管理 ●历史数据管理 ●电能管理 ●报表管理 ●用户管理 为用户提供完整的的电力监控解决方案,同时具有良好的开发性,可以方便地与其她自动化系统与智能装置通信,如消防控制系统、DCS系统、楼宇自控系统等,实现不同功能系统间的相互通信与资料共享。

客户价值: ●提高电力系统运行管理的效率 ●减少电能消耗的成本 ●提高系统运行的连续性与可靠性 ●缩短停电时间,减少停电损失,避免故障发生 ●减少系统运行管理与维护费用 ●监视电能质量,发现潜在故障 2 、系统构成 现场测控层 所有现场设备相对独立,按一次设备对应分布式布置,完成保护、控制、监侧与通信,同时具有动态实时显示开关设备状态、运行参数、故障信息,经RS485通信接入现场总线。

网络通讯层 现场测控层与系统管理层的数据交换的通信设备与通讯线路。 系统管理层 监控主机采用高性能的计算机,结合监控软件实现对系统的全面监控与管理功能。通过以太网与DCS系统、楼宇自控系统、消防控制系统等通讯,数据上传共享。 3、系统功能 ●用户管理 为了系统的安全稳定的运行,整个系统提高可靠的安全保护措施,用户进行不同操作特性权限授权,对重要的操作采取双口令密码,重要的操作进行记录。 ●网络通讯 采用分布式的网络组织机构,支持现场总线、以太网通讯、无线等通讯分式。 监控系统具有良好的网络诊断功能,能在线诊断网络通讯状态,在发生网络故障时,能自动在系统监视画面中显示故障节点及发出报警。 ●动态人机界面 按照实际的电力系统的系统图绘制,实时动态的显示各开关设的状态、运行参数、故障情况。根据需要或实际运行情况,对电力系统图实现的进行重新组态,实现变化与显示同步。主画面可直观显示各