汪震
国网甘肃省电力公司天水供电公司
摘要：传统用电采集系统的配变停电智能控制研究中, 变停电信息采集准确率低, 系统稳定性较差。为了提高用电采集系统的配变停电智能控制性能, 进行用电采集系统的智能优化设计, 提出基于PCI总线传输控制和集成DSP信息处理的用电采集系统设计方案, 结合模糊PID进行配变电智能控制。系统结构组成包括传感模块、电能总线传输控制模块、功率增益放大模块、配电调度模块和集成控制模块等, 采用电阻测功仪进行配变停电信息采集, 对采集的传感信息进行智能配变和集成调度, 在ARM Cortex-M3内核中进行用电采集系统的集成开发, 结合集成DSP信息处理芯片进行系统的硬件集成设计, 采用模糊PID控制模块进行用电采集系统的配变停电智能控制设计。系统测试结果表明, 采用该系统进行用电采集的准确性较好, 配变停电的智能控制品质较高, 为电力系统的发展提供了一定的科学支撑。
关键词：用电采集系统;配变停电;控制;嵌入式;DSP;功率增益放大
1用电信息采集系统是坚强智能电网的物理基础, 现场采集终端的稳定运行是用电信息采集系统建设的重要保障。在电力配电网络系统中, 受到电机的启停因素以及扰动因素的影响, 导致用电配电输出的稳定性受到限制, 一旦发生停电事故, 采集终端可以切换到备用电池或辅助电源供电以继续工作, 生成停电事件并主动上报到用电信息采集系统主站, 系统主站可根据停电事件包含的信息判断现场停电情况, 并及时开展异常处理工作。在此过程中, 需要结合用电采集系统进行输电配电中的配变停电优化控制, 提高电能传输的稳定性和输出控制的稳定性[1]。对用电采集系统的配变电控制研究建立在用电信息的智能传感信息分析基础上, 结合功率放大因素分析和电能传输效率分析, 提高了电能传输控制的恒稳性[2,3,4]。结合用电采集系统优化设计方法, 进行配变停电的智能控制技术研究, 在电网组网设计和电能传输控制等领域具有很好的应用价值, 相关的控制方法和系统设计方法研究受到人们的极大重视。
2系统的硬件设计与实现
在系统的硬件设计中, 本文提出基于PCI总线传输控制和集成DSP信息处理的用电采集系统设计方案。系统结构组成包括传感模块、电能总线传输控制模块、功率增益放大模块、配电调度模块和集成控制模块等[16], 对各个主要功能模块的硬件设计描述如下:
(1) 传感模块。传感模块采用星型组网的传感器进行用电数据采集, 通过A/D转换器将采集的用电信息转换为系统可识别的模拟信号, 结合ZigBee网络架构体系实现传感模块的集成开发设计, 得到用电采集系统传感模块的硬件设计。如图1
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(2) 电能总线传输控制模块。电能总线传输控制模块以TMS320C50 DSP芯片作为电能输出控制的核心处理器, 在ARM嵌入式内核下进行配变停电的模拟控制和总线调度, 采用上位机控制技术进行用电采集系统的配变停电预警[17], 在LOCAL总线实现电能总线传输控制, 电能总线传输控制模块的硬件构成如图3所示。
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3结语
综上分析, 在ARM Cortex-M3内核中进行用电采集系统的集成开发, 结合集成DSP信息处理芯片进行系统的硬件集成设计, 实现对用电采集系统的配变停电的优化控制设计。
结合用电采集系统优化设计方法, 进行配变停电的智能控制技术研究, 在电网组网设计和电能传输控制等领域具有很好的应用价值, 本文结合用电采集系统的优化设计方案进行配变停电研究分析, 提出基于PCI总线传输控制和集成DSP信息处理的用电采集系统设计方案。对采集的传感信息进行智能配和集成调度, 结合集成DSP进行系统硬件设计, 采用模糊PID控制模块进行用电采集系统的配变停电智能控制设计。系统测试结果表明, 采用该系统进行用电采集的准确性较好, 配变停电的智能控制品质较高, 具有很好的输出增益。
用电采集系统的功能模块研究目前已较为成熟, 但是安装好的配变终端若想保证整个系统的稳定运行以及良性使用, 需要良好的维护设施。因此, 在系统模块优化的基础上, 需要配备高质量的安装队伍, 完成系统停配终端的维护工作, 为采集得到的数据完整率提供保障, 并保障多类模块系统的正常运行。此外, 实验中并未考虑非线性因素的影响, 每个模块控制器都有各自的特点和优势, 但同时还需保证信息的一致性和完整性, 用电采集系统中配变停电研究还需进一步加强。
参考文献
[1]黄伟, 庞琳, 曹彬, 等.基于分区解耦的配电网状态估计的分布式并行计算[J].电力系统保护与控制, 2014, 42 (15) :45-51.
[2]张建华, 曾博, 张玉莹, 等.主动配电网规划关键问题与研究展望[J].电工技术学报, 2014, 29 (2) :13-23.