基于MiniARM的電網(wǎng)參數(shù)監(jiān)測(cè)儀解決方案

應(yīng)用背景

　　隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力資源的需求也迅速增長(zhǎng)。為保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行和了解電網(wǎng)運(yùn)行的狀況，需要對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的各種參數(shù)（如三相電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率等）進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)，以得到電網(wǎng)中電壓、電流以及各類諧波成分的參量，計(jì)算出電網(wǎng)負(fù)載的大小及非線性度，以便進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。電網(wǎng)參數(shù)監(jiān)測(cè)儀就是測(cè)量電網(wǎng)參數(shù)的一種儀器，目前主要有兩種形式：一是將數(shù)據(jù)采集后直接處理，然后給相應(yīng)的控制器發(fā)出控制信號(hào)；另一種形式是將數(shù)據(jù)采集后全部上傳給上位機(jī)，由上位機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步的處理。

要求

　　監(jiān)測(cè)儀能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)參數(shù)的變化、跟蹤電網(wǎng)運(yùn)行的情況，能自動(dòng)識(shí)別多臺(tái)主變及電容器的運(yùn)行方式、自動(dòng)確定控制策略和控制對(duì)象。

　　監(jiān)測(cè)儀采用了結(jié)構(gòu)化，模塊化設(shè)計(jì)，既能獨(dú)立使用，又能與變電站監(jiān)控系統(tǒng)一起配合使用。構(gòu)成的系統(tǒng)擴(kuò)展靈活方便，可以是RS232、RS485、以太網(wǎng)中任一種。

　　監(jiān)測(cè)儀的控制方式靈活，既能根據(jù)電壓、電流、無(wú)功功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，又能根據(jù)電壓、功率因素進(jìn)行調(diào)節(jié)。

　　所有I/O均采用不同方式的隔離、濾波、過(guò)電壓浪涌抑制等措施，提高抗電磁干擾能力；采用隔離的實(shí)時(shí)可靠的現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)，提高抗干擾能力和可靠性。

應(yīng)用方案

　　下面的功能框圖是長(zhǎng)沙某公司采用我們的MiniARM工控板作為控制器，設(shè)計(jì)電網(wǎng)參數(shù)監(jiān)測(cè)儀的方案。由于MiniARM工控板以32位飛利浦ARM芯片LPC2220作為核心主控芯片，將ARM最小系統(tǒng)、以太網(wǎng)控制器、USB控制器、低功耗RTC及海量存儲(chǔ)設(shè)備高度集成于一塊尺寸僅為70mm×50mm的PCB板上，并直接以固件形式提供致遠(yuǎn)公司自主開(kāi)發(fā)的FAT文件管理系統(tǒng)、USB協(xié)議棧、TCP/IP協(xié)議棧、MODBus協(xié)議棧、CAN-bus協(xié)議棧以及正版μC/OS-II實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，并提供了大量的應(yīng)用案例，使你的開(kāi)發(fā)非常輕松。

MiniARM工控板功能特點(diǎn)

●32位工業(yè)級(jí)ARM7芯片LPC2220，最大工作頻率75MHz；
●8MRAM/2MNORFlash/64MNANDFlash；
●雙UART，UART1符合16C550標(biāo)準(zhǔn)；
●內(nèi)置TCP/IP協(xié)議棧、USB協(xié)議棧、FAT文件管理系統(tǒng)；
●內(nèi)置CAN-bus協(xié)議棧、MODBus協(xié)議棧；
●以太網(wǎng)控制器；
●USB控制器；
●I2C、SPI、PWM、帶隔離的CAN-bus接口；
●多達(dá)20個(gè)可用GPIO；
●低功耗RTC、看門(mén)狗；
●支持24位地址和16位數(shù)據(jù)總線擴(kuò)展；
●程序代碼可加密，有效保護(hù)用戶知識(shí)產(chǎn)權(quán)；
注：MiniARM工控板的軟、硬件均可裁剪，可聯(lián)系致遠(yuǎn)電子公司定制。