电力负荷管理终端测试装置硬件系统研制

论文摘要

电力负荷管理终端测试装置随着电力负荷管理终端在电力系统中的广泛应用而兴起。电力负荷管理终端的功能已经十分丰富。电能计量管理的发展方向必然是将传统的计量技术与计算机应用和通信技术相结合。目前,在全国范围内开展的电力负荷管理系统建设正是电能计量向信息化迈出的重要一步。电力负荷管理终端的功能检测成为亟待解决的问题。通过开发大客户电力负荷管理系统自动检测技术,检测部门有效地提高了大规模终端和前置机检测的效率和有效性,使不同厂商的系统相互兼容和互联互通。该类产品的检测突破了传统的计量检定范围,自动检测装置成为检测产品的主流。计量信息化发展对终端检测装置提出了更高的要求,同时也对基层单位从事计量检定人员的素质提出了更高的要求。本文为电力负荷管理终端测试装置提供脉冲输出量、遥控检测、遥信输出、电网故障、485抄表以及数据通道等电力负荷管理终端测试所需的各种量,为测试提供硬件基础。硬件系统采用ATmega128实现控制单元以及多功能模拟电表功能。程控三相功率源为交流采样模块提供三相电。它完成性能测试中的电流、电压等精度测试,并且在控制单元硬件电路的辅助下完成电网故障测试。本硬件系统选用台湾摩莎公司的智能多串口卡扩展多个串口,同时配备有线串口、无线电台、GPRS模块3种测试通道。硬件系统在电网故障的设计有改进的地方,而且利用软件按照DL/T645-1997通讯规约实现多功能模拟电表完成485抄表、表记故障等功能。抄表数据完全由测试软件的设置完成。测试没有表记误差,应用效果良好。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 电力负荷管理终端测试装置发展状况
• 1.3 课题的研究内容
• 第2章 系统总体设计
• 2.1 基本功能以及性能指标
• 2.1.1 测试装置需要完成的功能
• 2.1.2 装置主要技术指标
• 2.2 设计依据
• 2.2.1 电力负荷管理终端基本功能
• 2.2.2 电力负荷管理系统测试方法
• 2.3 系统结构设计
• 2.3.1 多功能模拟电表和控制单元
• 2.3.2 程控三相功率源
• 2.3.3 通讯模块
• 2.4 本章小结
• 第3章 硬件电路设计
• 3.1 微处理单元
• 3.1.1 AVR 单片机
• 3.1.2 JTAG
• 3.1.3 复位电路设计
• 3.2 控制单元
• 3.2.1 负荷控制测试
• 3.2.2 开关量输出测试
• 3.2.3 脉冲输出
• 3.2.4 电网状态测试
• 3.3 通信单元
• 3.3.1 485 介绍
• 3.4 多功能模拟电表
• 3.5 本章小结
• 第4章 软件设计
• 4.1 程序设计的基本方法
• 4.1.1 程序的基本特点
• 4.1.2 程序的设计流程
• 4.2 AVR 集成开发环境
• 4.3 通讯协议介绍
• 4.3.1 上位机通讯协议
• 4.3.2 DL/T645-1997 通信规约
• 4.4 程序总体框架
• 4.5 初始化
• 4.6 控制单元实现程序
• 4.6.1 负荷控制测试子程序
• 4.6.2 开关量输出测试子程序
• 4.6.3 脉冲输出子程序
• 4.6.4 电网状态测试子程序
• 4.7 多功能模拟电表程序
• 4.8 本章小结
• 第5章 调试与结果
• 5.1 调试
• 5.1.1 硬件调试
• 5.1.2 软件调试
• 5.1.3 调试问题总结
• 5.2 测量结果
• 5.2.1 电压、电流精度测量
• 5.2.2 抄表测试
• 结论
• 参考文献
• 附录1 实验板
• 附录2 测试装置照片
• 附录3 电路图
• 附录4 PCB 示意图
• 致谢