电力负荷管理系统的设计与实现

论文摘要

目前,随着现代化电网建设上升为国家战略,在改善电网负荷曲线,均衡电力负载的同时,对用电负荷管理的监控性、数据采集的精确性、通信速率的快速性和可靠性要求也越来越高。因此,就要求开发便于扩展、易于维护和更新的新型电力负荷控制系统。本文在分析了电力负荷管理系统目前所面临现状的基础上,围绕构建符合现代化智能电网要求的新型电力负荷关系系统展开了研究。明确了基于ARM9技术及嵌入式Linux平台的电力负荷管理系统开发的必要性。并以此为基础,讨论电力负荷管理系统主要功能及主要技术指标,硬件接口设计,数据驱动和事件处理等主要流程。然后分析电力负荷管理系统的架构,并利用模块化方法设计系统,对数据计量、数据存储、数据通讯、数据显示等核心子系统进行详细设计,其中重点讨论基于FFT的积分同步采样法、基于GDW/130规约的通讯算法、基于嵌入式FrameBuffer的UI/API模块的设计和实现,并给出了测试数据。通过以上的研究成果,结合用电现场的实际使用情况,极大的解决了用电企业对负荷控制曲线的调整能力,能减轻一线人员的负担,而且也能提高系统的可靠性,使得用电负荷曲线更能得到及时准确的反应,从而合理的控制用电负载,达到节约能源的目的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 电力负荷管理系统研究背景及意义
• 1.2 当前国内外研究现状
• 1.3 本文研究的内容和成果
• 第二章 电力负荷管理系统关键技术
• 2.1 电力负荷管理系统关键技术
• 2.1.1 嵌入式处理器的选择
• 2.1.2 嵌入式Linux操作系统
• 2.1.3 核心技术适用性结论
• 2.2 电力负荷管理系统结构与原理
• 2.2.1 系统结构
• 2.2.2 系统工作原理
• 2.3 电力负荷管理系统功能需求
• 2.3.1 电力负荷管理终端的功能要求
• 2.3.2 电力负荷管理系统的性能指标要求
• 2.4 本章小结
• 第三章 电力负荷管理系统硬件接口设计
• 3.1 硬件系统总体设计
• 3.1.1 硬件设计原则
• 3.1.2 总体设计方案
• 3.2 交流采样接口设计
• 3.2.1 核心采样模块介绍
• 3.2.2 采样应用电路设计
• 3.2.3 AD73360的驱动实现
• 3.3 电力负荷管理系统通信接口
• 3.3.1 GPRS接口需求分析
• 3.3.2 GPRS接口硬件设计
• 3.3.3 GPRS接口驱动程序设计
• 3.4 存储接口设计
• 3.4.1 存储接口需求分析
• 3.4.2 存储接口的硬件设计
• 3.4.3 驱动程序设计
• 3.5 LCD接口及FrameBuffer设计
• 3.5.1 LCD控制器接口
• 3.5.2 基于Framebuffer的LCD驱动程序
• 3.6 本章小结
• 第四章 负荷管理系统软件平台实现
• 4.1 软件系统总体设计
• 4.1.1 软件设计原则
• 4.1.2 总体设计方案
• 4.2 交流计量功能模块设计
• 4.2.1 交流计量算法选择
• 4.2.2 傅里叶计量算法分析
• 4.2.3 采样参数算法计算
• 4.2.4 傅里叶计量算法性能测试
• 4.3 数据规约通信模块
• 4.3.1 规约层次模型
• 4.3.2 规约模块实现
• 4.4 数据显示模块
• 4.4.1 模块性能要求
• 4.4.2 模块应用设计
• 4.5 本章小结
• 第五章 总结和展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 后续工作展望
• 参考文献
• 致谢