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为了保证电网的安全运行,了解电网运行状况,需要对电网的各种运行参数(如三相电压、电流、有功功率、无功功率等)进行实时监测。嵌入式远程电网监测系统将现代计算机、通信、网络及自动化技术融为一体,对配电网进行远程监测、协调和控制,从而优化配电网络。利用以太网的丰富资源及UBICOM公司高速单片机SX52BDSX52BD构建分布式以太网嵌入测控系统是一种低成本、高可靠且快捷的技术方案。
1 系统结构
系统结构如图1所示。监控中心工作人员可通过以太网直接访问分布在各监控现场的监测仪,了解各电网的运行状况,从而采取相应措施。电网远程监控系统的核心部件是嵌入式电网监测仪,与PC机+网卡+采集卡的以太网测控系统相比成本大为降低,实现了嵌入式系统的大众化、普及化。
2 嵌入式电网监测仪的结构功能
电网监测仪对电网上的电压、电流信号进行采样和数据处理,在一定时间里保存数据,具体功能如下:
(1)实时监测三相电压Va、Vb、Vc和四相电流Ia、Ib、Ic、和I0;
(2)监测A、B、C三相功率因素;
(3)通过RJ45接口与以太网通信;
(4)保存整点时刻的电压、电流数据、功率因素,保存月统计数据;
(5)用数码管显示,使用户可以在现场查看和设置仪表的运行参数及历史记录。 该电网监测仪结构如图2所示。主要由单片机、电压电流采样模块、功率因素监测模块、以太网接口模块等组成。完成对电网参数的监测,实现信号处理、数据显示及电网运行状态显示等功能。
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