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1、第38卷第6期Vol.38No.62010年6月Jun.2010智能配电网开关的设计杨乐新,秦立军(华北电力大学现代电力研究院,北京102206)摘要:在智能配电网中,智能开关装置所涉及的数据主要包括一次侧的采样值数据、开关装置自身的状态量以及来自远程控制中心的跳闸、闭锁等命令。介绍智能开关装置的硬件结构以及软件程序设计,并通过相应的仿真软件对开关装置的通信功能进行验证。关键词:智能配电网;智能开关;远程数据通信;交换式以太网作者简介:杨乐新(19872),男,硕士研究生,从事智能电器方面的研究工作。中图分类号:TM727;TM56
2、文献标志码:A文章编号:100129529(2010)0620824202DesignofSwitchofSmartDistributionNetworkYANGLe2xin,QINLi2jun(AcademyofModernElectricPowerResearch,NorthChinaElectricPowerUniv.,Beijing102206,China)Abstract:Insmartdistributionnetwork,thedatainvolvedwiththesmartswitchdevicemainlyincl
3、udestheprimarysidesamplingdata,theownstatevariablesoftheswitchandtheordersoftriporlockoutfromtheremotecontrolcen2tre.Thedesignofthesoftwareprogramandthehardwarestructureofthesmartswitchwerepresented.Thecommuni2cationfunctionoftheswitchdevicewasverifiedbythecorrespondin
4、gsimulationsoftware.Keywords:smartdispatchingnetwork;smartswitch;remotedatacommunication;switchedethernet随着用户对供电可靠性要求的提高以及电网自身的发展需求,智能配电网成为未来配电网发展的趋势。在智能配电网中,智能开关不仅具有开断功能,还可将测得的电气量值、开合状态,通过以太网发送给远程控制中心,接收来自控制中心的跳闸、闭锁等命令,将有助于控制中心对数据进行更高层次的分析,实现遥测、遥信、遥控的功图1智能开关硬件原理图能。程控制
5、信号的传输,都是建立在智能开关具有远程通信功能的基础上的。所以智能开关通信端口1智能开关的原理及结构的设计将是智能开关设计的重点内容。智能开关通过单片机的输入端口将电子式互1.1智能开关通信端口的设置感器的二次侧信号载入,通过滤波,A/D转换等在传统的配电网中,开关装置与其它装置是处理后,传输给控制中心进行故障判断。此外,开通过多条硬线路连接起来的,不仅浪费了大量资关的开合状态也可以通过开关量输入电路反馈给源而且还增加了维修的负担,在智能配电网中,通单片机,再由单片机传输控制中心。远程控制中过采用交换式以太网来实现数据传输,使得数据
6、心也可以向智能开关发出跳闸、闭锁等控制命令,传输的速率大大提高,目前各大厂商生产的单片由开关量输入电路实现。此外,智能开关还具有机均集成了以太网通信端口,为智能配电开关的LCD显示、现场调试等功能,硬件原理见图1。远程通信功能的实现提供了可能。由智能开关的定义不难看出,除了具有传统以飞思卡尔公司生产的32位codefire系列单开关的开断功能外,智能开关具有远程通信功能,片机为例,其中部分型号的单片机在V2内核的无论是采样值数据的上传还是开关状态量以及远基础上集成了10/100M快速以太网控制器杨乐新,等智能配电网开关的设计0825
7、(FEC)和以太网物理层模块(EPHY),而且支持行验证,将以太网通信模块设置为回环自测模式,后台调试模式(BDM)和联合测试行动小组协议采用单片机的串对数据的发送和接收进行验证,(JTAG),开发人员通过BDM调试器对目标板程通过PC机的串口调试器对单片机向外发送的数序存储器进行拆除、下载等操作,方便了单片机的据以及接收的数据进行查看,结果证明单片机能程序开发。够正确地发送和接收数据。为了实现以单片机为核心的智能配电开关与在设计好了智能开关的接、发程序后,通过单以太网络的数据交换功能,必须对接收双方的以片机配套的写入器将程序下载到
8、单片机内部,在太网通信端口进行配置,包括双方的通信模式、数连接正确的情况下,以单片机为核心的智能开关据传输速度、以太网最大帧长度、目标MAC地址装置即可以实现远程数据传输功能。等。在对智能开关进行单片机编程时,首先要编2智能开关的功能
