基于DSP的配电变压器无线远方终端单元的设计

发布时间：2016-12-18 20:36

本文关键词：配调一体配网自动化系统的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

《华北电力大学（北京）》 2006年

陈琼

【摘要】：配电变压器远方终端单元(TTU)位于配电自动化系统的底层,它对配电变压器的运行状态进行实时检测,为电力部门的专业分析提供数据,在配电网系统中起着重要作用。本文对电力系统通信特殊性及现有TTU产品进行了分析,针对现有产品中存在功能不齐全、数据安全性考虑不多等不足,提出了基于Mobitex无线技术的TTU设计方案,引入了谐波分析和无线窄带Mobitex网络技术,重点分析了TTU的硬件构成和软件实现。依照DSP开发流程,详细阐述了TTU的功能需求,功能模块的划分,各功能模块的硬件设计,以及谐波分析模块和通信模块的软件设计及开发。相比同类产品,本文设计的TTU在完成基本功能的同时,完成对谐波的检测,减少谐波对配电变压器的危害,减轻了谐波对公用电网的污染,提高电力设备运行的可靠性,改善电能质量,带来了良好的经济效益和社会效应,同时采用无线窄带Mobitex网络技术保证了数据传输的可靠性、安全性、实时性,具有良好的推广价值。

【关键词】：
【学位授予单位】：华北电力大学（北京）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TP29
【目录】：

中文摘要3

英文摘要3-6

第一章绪论6-12

1.1 配电自动化系统概述6-9

1.1.1 配电自动化的通信系统7-9

1.1.2 配电自动化的意义9

1.2 配电变压器远方终端单元(TTU)9-10

1.2.1 TTU的基本功能9-10

1.2.2 TTU产品的国内外发展现状及未来方向10

1.3 本文的研究工作10-12

第二章 Mobitex技术原理及应用12-24

2.1 Mobitex技术概述12-13

2.1.1 系统概要12

2.1.2 网络结构12-13

2.2 OSI系统模型13-14

2.3 MASC协议14-20

2.3.1 控制帧14-16

2.3.2 信息帧格式16-17

2.3.3 重要信息帧说明17-20

2.4 MPAK协议20-21

2.5 Mobitex在电力系统中的应用21-24

2.5.1 配网自动化22

2.5.2 远程自动抄表22-23

2.5.3 机房环境检测应用23-24

第三章 TTU的硬件设计24-40

3.1 DSP TMS320F2812 简介24-28

3.1.1 DSP芯片的特点24-26

3.1.2 DSP的开发26-28

3.1.2.1 DSP芯片的选择26-27

3.1.2.2 DSP开发流程27-28

3.1.3 TMS320F2812 介绍28

3.2 总体功能与结构28-30

3.3 测量模块硬件设计30-33

3.3.1 数据采集电路设计30-31

3.3.2 A/D转换电路设计31-33

3.4 数据存储模块硬件设计33-34

3.5 通信模块硬件设计34-37

3.5.1 Mobitex无线Modem M3000 通信模块35-37

3.5.2 RS232 通信模块37

3.6 显示模块硬件设计37-40

第四章 TTU的软件设计40-59

4.1 软件总体设计40-42

4.2 测量模块软件设计42-47

4.2.1 谐波分析理论42-43

4.2.2 谐波分析方法43-44

4.2.3 FFT变换的DSP实现44-47

4.2.3.1 溢出处理44-45

4.2.3.2 FFT的实现45-47

4.3 通信模块软件设计47-59

4.3.1 串口通信的软件设计47-50

4.3.2 M3000 的软件设计50-52

4.3.2.1 M3000 初始化50

4.3.2.2 M3000 的数据收发50-52

4.3.3 101 规约软件实现52-59

4.3.3.1 101 通信规约概述52-53

4.3.3.2 101 规约详解53-57

4.3.3.3 101 规约软件实现57-59

第五章工作总结和展望59-60

参考文献60-62

致谢62-63

在学期间发表的学术论文和参加科研情况63

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