智能電網(wǎng)高級(jí)量測(cè)體系智能電表的研究.pdf

1、現(xiàn)代電力系統(tǒng)面臨諸多挑戰(zhàn)，包括分布式能源的雙向潮流問(wèn)題、電力公司和終端用戶互動(dòng)的迫切需求問(wèn)題、配電網(wǎng)的可靠性和電能質(zhì)量問(wèn)題等。國(guó)內(nèi)外普遍認(rèn)為發(fā)展智能電網(wǎng)是解決這些問(wèn)題的必然途徑。高級(jí)量測(cè)體系是實(shí)施智能電網(wǎng)的第一步，而智能電表是實(shí)施高級(jí)量測(cè)體系的第一步。為促進(jìn)智能電表的的研發(fā)設(shè)計(jì)和技術(shù)創(chuàng)新，極有必要對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)地研究。
　　本文首先分析了智能電能表系列標(biāo)準(zhǔn)、電能質(zhì)量系列標(biāo)準(zhǔn)和多功能電能表系列標(biāo)準(zhǔn)，總結(jié)了智能電表的概念，進(jìn)行了智能電表

2、的功能設(shè)計(jì)，并重點(diǎn)研究了測(cè)量和通信功能的實(shí)現(xiàn)方法。
　　在測(cè)量算法中重點(diǎn)研究了基于四象限測(cè)量的電能計(jì)量方法，滑差式需量測(cè)量方法，并給出了電壓偏差、頻率偏差、三相不平衡度、諧波等電能質(zhì)量參數(shù)的計(jì)算方法。
　　分析了智能電表的通信需求，設(shè)計(jì)的智能電表具有 RS485和以太網(wǎng)通信功能，支持多功能電能表通信協(xié)議 DL/T645和Modbus協(xié)議，給出了 RS485上的DL/T645協(xié)議和Modbus協(xié)議實(shí)現(xiàn)方法，以及基于以太網(wǎng)和嵌入

3、式TCP/IP協(xié)議棧的Modbus/TCP協(xié)議實(shí)現(xiàn)方法。
　　基于DSP+ARM雙 CPU架構(gòu)設(shè)計(jì)了智能電表硬件，其中DSP芯片選用TMS320F2812，ARM芯片選用LPC2478。根據(jù)模塊化編程思想，設(shè)計(jì)了 DSP軟件功能模塊，實(shí)現(xiàn)了基本電力參數(shù)測(cè)量、電能計(jì)量、需量測(cè)量、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)以及事件記錄功能；移植μCOS-II嵌入式操作系統(tǒng)到 ARM平臺(tái)上，規(guī)劃設(shè)計(jì)了相應(yīng)的任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了通信和人機(jī)交互功能。
　　最后，對(duì)本文設(shè)計(jì)