配变监测终端通信模块(TTU)的设计

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配变终端设备(TTU)

配变终端设备(TTU)

配变终端设备(TTU)TTU监测并记录配电变压器运行工况,根据低压侧三相电压、电流采样值,每隔1~2分钟计算一次电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、功率因数、有功电能、无功电能等运行参数,记录并保存一段时间(一周或一个月)和典型日上述数组的整点值,电压、电流的最大值、最小值及其出现时间,供电中断时间及恢复时间,记录数据保存在装置的不挥发内存中,在装置断电时记录内容不丢失。

配网主站通过通信系统定时读取TTU测量值及历史记录,及时发现变压器过负荷及停电等运行问题,根据记录数据,统计分析电压合格率、供电可靠性以及负荷特性,并为负荷预测、配电网规划及事故分析提供基础数据。

如不具备通信条件,使用掌上电脑每隔一周或一个月到现场读取记录,事后转存到配网主站或其它分析系统。

TTU构成与FTU类似,由于只有数据采集、记录与通信功能,而无控制功能,结构要简单得多。

为简化设计及减少成本,TTU由配变低压侧直接变压整流供电,不配备蓄电池。

在就地有无功补偿电容器组时,为避免重复投资,TTU要增加电容器投切控制功能。

1.定义TTU监测并记录配电变压器运行工况,根据低压侧三相电压、电流采样值,每隔1~2分钟计算一次电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、功率因数、有功电能、无功电能等运行参数,记录并保存一段时间(一周或一个月)和典型日上述数组的整点值,电压、电流的最大值、最小值及其出现时间,供电中断时间及恢复时间,记录数据保存在装置的不挥发内存中,在装置断电时记录内容不丢失。

配网主站通过通信系统定时读取TTU测量值及历史记录,及时发现变压器过负荷及停电等运行问题,根据记录数据,统计分析电压合格率、供电可靠性以及负荷特性,并为负荷预测、配电网规划及事故分析提供基础数据。

如不具备通信条件,使用掌上电脑每隔一周或一个月到现场读取记录,事后转存到配网主站或其它分析系统。

2.特点适用于供电公司、县级电力公司、发电厂、工矿企业、部队院校、农村乡电管站、100-500KVA 配电变压器台变的监测与电能计量,配合用电监察进行线损考核,还能通过GPRS通信网络将所有数据送到用电管理中心,为低压配电网络优化进行提供最真实最准确的决策依据。

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究随着电力系统的不断发展和智能化的要求,配电变压器的监控和管理变得愈发重要。

配电变压器作为电力系统中的重要设备,对其运行状态进行监控可以及时发现故障和异常,保障电网运行的安全可靠性。

而配电变压器监控终端(TTU)作为其监控的重要组成部分,具有不可替代的作用。

为了更好地对配电变压器进行监控,我们进行了相关硬件研究,以提高配电变压器监控终端的性能和稳定性。

在本文中,我们将介绍配电变压器监控终端的硬件研究成果,包括硬件设计和性能测试等方面的内容。

一、硬件设计1.处理器选择在配电变压器监控终端的硬件设计中,处理器是一个至关重要的部分。

我们选择了性能稳定、功耗低的ARM架构处理器作为核心处理器。

这种处理器在低功耗的同时能够提供较高的计算性能,满足配电变压器监控终端对于运算速度和功耗的要求。

2.存储器选择为了保证监控数据的快速存储和读取,我们选用了高速闪存作为存储器。

为了满足大容量数据存储的需求,我们在硬件设计中考虑了闪存的扩展性,可以方便地进行存储容量的扩展。

3.通信模块配电变压器监控终端需要与上位监控系统进行数据传输和通信,因此通信模块的设计也是非常重要的。

我们选用了支持多种通信协议的通信芯片,并在硬件设计中考虑了通信模块的稳定性和可靠性,以保证数据的快速传输和通信的稳定性。

4.电源模块电源模块是配电变压器监控终端的基础模块,对于硬件的稳定性和可靠性具有重要影响。

我们进行了专门的电源管理模块硬件设计,以确保监控终端在各种工作环境下都能够稳定运行。

5.外围接口为了满足配电变压器监控终端与外围设备的连接需求,我们在硬件设计中考虑了多种外围接口的设计,包括模拟输入输出接口、数字输入输出接口等,以满足不同监控场景的需求。

二、性能测试在硬件设计完成后,我们进行了配电变压器监控终端的性能测试,主要包括以下几个方面:1.稳定性测试在不同环境条件下,我们对监控终端进行了长时间运行的稳定性测试。

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究①

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究①

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究①【摘要】本文主要对配电变压器监控终端(TTU)的硬件进行研究。

在介绍了研究背景、研究目的和研究意义。

在分析了TTU硬件结构,描述了TTU硬件设计要求,进行了TTU硬件性能测试,评估了TTU硬件可靠性,探讨了TTU硬件未来发展趋势。

结论部分总结了TTU硬件研究成果,展望了未来研究方向,并进行了实际应用案例分析。

通过本文的研究,可以为配电变压器监控系统的硬件设计和改进提供参考和指导。

【关键词】配电变压器监控终端(TTU)、硬件研究、硬件结构、设计要求、性能测试、可靠性评估、未来发展趋势、总结、未来研究方向、应用案例分析。

1. 引言1.1 研究背景配电变压器监控终端(TTU)是配电系统中的重要设备,通过监测和控制变压器运行状态,保障电网安全稳定运行。

随着电力系统的发展,配电变压器监控需求逐渐增加,而传统的监控手段已经无法满足现代化的配电系统的要求。

研究TTU的硬件结构和性能,对于提高配电系统的运行效率和可靠性具有重要意义。

当前,国内外已经有不少关于TTU硬件研究的成果,但大多集中在理论模型和仿真分析方面,对于TTU硬件结构设计和实际性能测试的研究比较缺乏。

本研究旨在通过对TTU硬件结构进行深入分析,探讨TTU硬件设计的关键要求,进行性能测试和可靠性评估,并对TTU 硬件的未来发展趋势进行研究,为配电变压器监控系统的进一步发展提供技术支持和参考。

1.2 研究目的研究目的是为了探索配电变压器监控终端(TTU)的硬件技术特点,深入分析其结构与设计要求,评估其性能和可靠性,并展望未来发展趋势。

通过对TTU硬件的研究,可以更好地理解其在配电系统中的作用和优势,为实际应用提供技术支持和指导。

通过对TTU硬件的未来发展趋势进行探讨,可以为相关领域的技术研究和工程设计提供参考,促进行业技术的进步与创新。

本研究旨在全面了解和分析TTU硬件的相关特性,为其在实际应用中发挥更大的效益和作用提供理论支持和技术参考。

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究①

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究①

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究①1. 引言1.1 研究背景配电变压器监控终端(TTU)作为电力系统中的重要设备,其监控和管理对于确保电力系统的安全稳定运行具有重要意义。

随着电力系统规模的不断扩大和复杂化,对于电力设备的监测要求也在不断提高。

而传统的配电变压器监控手段已经不能满足对于设备状态实时监测的需求,因此对于配电变压器监控终端的研究显得尤为重要。

在电力系统运行中,配电变压器作为电力系统中的重要设备之一,其运行状态直接关系到整个电力系统的稳定性和可靠性。

对配电变压器的实时监测和状态评估显得尤为重要。

传统的配电变压器监控手段主要以人工巡检和定期检测为主,其存在着监测不及时、监测精度低等问题。

而配电变压器监控终端(TTU)的出现,为实现配电变压器的远程监测和智能管理提供了新的解决方案。

通过TTU设备可以实现对配电变压器的状态实时监测、故障预警和远程控制等功能,为电力系统的运行提供了更加可靠的保障。

对于TTU硬件结构设计、性能测试和优化等研究具有重要的实际意义和应用价值。

1.2 研究目的研究目的:通过对配电变压器监控终端(TTU)的硬件进行研究,旨在探索其在电力系统中的应用潜力,验证其可靠性和稳定性,提高电力系统的运行效率和安全性。

通过对TTU硬件的性能测试和优化方案探讨,旨在提升其监控功能和数据传输速度,从而更好地适应电力系统的需求。

通过对TTU硬件应用案例的分析,旨在揭示其在实际场景中的效果和优势,为电力系统的智能化升级提供实践参考。

通过对TTU硬件未来发展趋势的探讨,旨在预测未来技术发展方向,为下一步研究和实践提供指导。

通过本研究的开展,旨在为电力系统的智能化建设和配电变压器监控技术的发展做出贡献,推动电力行业的技术进步和创新。

1.3 研究意义配电变压器监控终端(TTU)作为配电系统中重要的监测设备,具有着重要的研究意义。

TTU可以实时监测配电变压器的电压、电流、温度等关键参数,帮助运维人员进行及时的故障诊断和处理,提高了配电系统的可靠性和安全性。

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究【摘要】本文主要针对配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究展开讨论。

在首先介绍了研究背景,指出了配电变压器监控在电力系统中的重要性和迫切需要进行硬件研究的现状。

明确了研究目的和意义,为后续内容的展开奠定了基础。

在详细介绍了TTU的基本原理、硬件架构、主要功能、性能优化以及应用场景,为读者对TTU的认识提供了全面的视角。

结论部分总结了硬件研究的核心内容,并展望了未来研究方向,同时提出了研究成果的应用前景。

通过本文的阐述,读者将对TTU的硬件部分有更深入的了解,为相关领域能够更好地应用和推广TTU提供了重要参考。

【关键词】配电变压器监控终端(TTU)、硬件研究、研究背景、研究目的、研究意义、基本原理、硬件架构、主要功能、性能优化、应用场景、硬件研究总结、未来展望、研究成果应用1. 引言1.1 研究背景配电变压器监控终端(TTU)作为现代电力系统中必不可少的设备,其硬件研究已经成为当前电力行业的重要课题。

研究背景主要包括以下几个方面:随着电力系统规模的不断扩大和电力负荷的增加,电力设备的运行情况变得越来越复杂,需要更加智能化、自动化的监控系统来保障电网的稳定运行。

现有的配电变压器监控终端在功能、性能和稳定性方面存在一定的局限性,需要进行深入的硬件研究来提升其整体水平。

随着信息技术的快速发展,配电变压器监控终端需要不断更新迭代,更好地适应电力系统的发展需求。

配电变压器监控终端的硬件研究具有重要的现实意义和发展价值。

通过对其进行深入研究,可以有效提升电力系统的运行效率和安全性,实现电力行业的可持续发展。

1.2 研究目的研究目的是通过对配电变压器监控终端(TTU)的硬件进行深入研究,探索其在电力系统中的应用和优化。

具体目的包括:提升TTU的监测性能和数据传输能力,提高其在配电网中的实时监测和故障诊断能力;优化TTU的硬件架构,实现其在多种环境下稳定可靠的运行;探索TTU的主要功能,深入了解其在配电系统中的作用和价值;探讨TTU的性能优化策略,为进一步提高其监测精度和响应速度提供技术支持;探索TTU在不同应用场景下的适用性,为未来在配电系统中大规模应用TTU提供参考和指导。

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究配电变压器监控终端(TTU)是用于电力系统中的配电变压器的实时监测和数据采集的重要设备。

它可以实时采集配电变压器的各种参数,包括电压、电流、温度等,并将采集到的数据传送给监控中心。

在运行过程中,它可以提高系统的可靠性和安全性,避免因配电变压器故障而引起的大面积停电。

TTU可分为两大部分:硬件和软件。

本文将重点介绍TTU的硬件研究。

首先,TTU的硬件组成主要包括控制模块、数据采集模块、通讯模块和电源模块。

控制模块是TTU的核心部分,它主要负责控制整个系统的运行。

它包括主控芯片、时钟芯片、FLASH存储器、RAM 存储器、显示器和按键等。

主控芯片是整个系统的“大脑”,可以处理数据、控制I/O口以及与其他模块通讯。

时钟芯片的作用是提供一个准确的时间基准,以便对数据进行时间戳标记。

FLASH存储器和RAM 存储器用于数据的储存和读取。

显示器和按键也非常重要,它们可以提供实时信息显示和人机交互。

数据采集模块是另一个核心模块,它的主要作用是采集变压器的各种参数。

它包括模拟前端、数字转换器、采样电路和滤波电路等。

模拟前端负责将不同的信号转换成标准的电压或电流信号,以便数字转换器进行采样。

数字转换器负责将模拟信号转换成数字信号,以便生成采样数据。

采样电路和滤波电路则分别负责采样信号和滤波,以确保数据的准确性和稳定性。

通讯模块是TTU与监控中心通信的重要部分,它负责将采集到的数据传递给监控中心。

通讯模块包括通信芯片、无线电收发模块、天线和连接器等。

通信芯片负责处理通信协议和数据传输。

无线电收发模块负责接收和发送数据,天线则负责将数据传输到目标设备。

连接器则用于连接各个模块和外部环境。

最后电源模块的作用是为TTU提供稳定的电源,以保障系统的正常运行。

电源模块包括电池、电源管理芯片、DC/DC转换器等。

电池负责系统的备用电源,以防止突然断电导致数据丢失。

电源管理芯片则监测电源供应和电池状态,保证系统的稳定运行。

基于以太网的配电变压器监测终端的设计与实现

基于以太网的配电变压器监测终端的设计与实现

摘要本文简要介绍了配电变压器监测终端的发展概况、以太网技术的特点以及以太网技术在电力行业方面的发展和应用,讨论了配电变压器监测终端的总体设计方案以及嵌入式以太网技术在配网终端设备上应用的可行性。

本文介绍了其系统组成、工作原理、主要元器件的应用,误差分析和主要软件的流程图等。

在此基础上着重讨论了硬件系统的核心微控制器STC89C516RD+的特点、计量芯片ADE7758的性能以及网卡控制芯片RTL8019AS数据发送、接收的工作原理。

本课题设计的配电变压器监测终端实现的基本功能包括电压、电流、频率、有功功率、无功功率和电能的测量。

电压、电流的测量精度为0.5级,功率和电能的测量精度为1级,频率的测量精确到0.1Hz,最后通过以太网将数据上传到上位机。

作为设计的难点,考虑到本设计采用的单片机的程序存储器只有64K,数据存储器为1K字节,必须在欲实现的功能与资源之间进行权衡。

本设计综合监测终端的需求和以太网的通讯特点,从一个免费的TCP/IP协议-uIP中选取移植了5个最重要的协议:ARP、IP、ICMP、TCP和UDP。

换句话说,这5个协议的实现满足了监测终端融入ethernet的需要。

结论中如实地指出了系统存在的不足和需要改善的地方。

目前只进行了单相的电压、电流、功率和频率的测量,还需要实地测量三相电网的情况。

从测量结果和理论误差分析比较来看,电压、电流的测量结果还可以通过完善硬件设计和软件算法来提高精度。

关键词:以太网,配电变压器监测终端,STC89C516RD+,ADE7758,RTL8019AS,uIPABSTRACTIn this paper, the development of distribution transformer supervisory terminal and characteristics of ethernet and application of ethernet technology on power industry are introduced briefly, and the collectivity design scenario of distribution transformer supervisory terminal and the feasibility in embedded ethernet technology applicated on distribution transformer supervisory terminal are discussed.The structure and work principle of distribution transformer supervisory system, application of main components, error analysis and software chart are introduced in this paper. The characteristics of key apparatus STC89C516RD+, performance of energy meter IC ADE7758 and principle of sending and receiving data of ethernet card chip RTL8019AS are discussed importantly.The basis function of distribution transformer supervisory terminal includes the measuring of voltage, current, frequency, active power and energy, reactive power and energy. The accuracy class of voltage and current is 0.5 degree and the accuracy class of power and energy is 1 degree. Finally, data is sent to host computer by ethernet.As the difficulty of design, considering the capacity of ROM is 64K bytes and the capacity of RAM is 1K bytes in the single chip microprocessor., function supposed to implement and resources are needed to be balanced. This design colligates the demand of supervisory terminal and characteristic of ethernet. The most important five protocols, ARP, IP, ICMP, TCP and UDP , are distilled from a free protocol uIP. That is to say, the transplant of these five protocols makes distribution transformer supervisory terminal connect to ethernet.In conclusion, some problems in system are indicated faithfully. The measurement of voltage, current, power and energy in single-phase has been finished presently. However, three-phase network should also be measured on the spot. The accuracy can be improved by perfecting the hardware design and software algorithm compared measurement result to the theoretic error analysis.Key words: ethernet, distribution transformer, supervisory terminal, STC89C516RD+ADE7758, RTL8019AS, uIP第一章绪论近几年来,随着科学技术和国民经济的发展,我国对电力的需求量日益增加,促使电力事业迅速发展,电网不断扩大,用户对供电可靠性的要求也越来越高。

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究
配电变压器监控终端(TTU)是一种集数据采集、传输、处理和监控于一体的设备,用于实时监测配电变压器的状态和运行情况。

其硬件研究主要包括外部传感器、数据采集模块、通讯模块、处理器和电源等方面。

外部传感器是配电变压器监控终端的重要组成部分,用于采集变压器的工作环境参数,如温度、湿度、振动等。

这些传感器需要具有高精度、快速响应、稳定可靠等特点,以确
保监测数据的准确性和可靠性。

数据采集模块负责将传感器采集到的模拟信号转换为数字信号,并进行滤波、放大、
采样等处理,以便后续的数据传输和处理。

数据采集模块需要具备高分辨率、低噪声、低
功耗等特性,同时还需要具备完善的接口和通信功能,以便与其他模块进行数据交互。

通信模块是配电变压器监控终端的核心部分,用于将采集到的数据传输到监控中心或
云平台。

通信模块可以采用有线或无线通信技术,如以太网、GPRS、3G、4G、LoRa等,以满足不同环境和应用需求。

通信模块需要具备高速、稳定、安全的数据传输功能,同时还
需支持远程控制和升级等功能。

处理器是配电变压器监控终端的核心控制单元,负责数据处理、分析和存储等功能。

处理器需要具备强大的计算能力、高效的数据处理能力和稳定的运行环境,以满足实时监
控和数据分析的要求。

处理器还需要支持各类通信协议和数据存储格式,以便与其他设备
和系统进行数据交互。

电源是保障配电变压器监控终端正常工作的基础,可以采用交流电源或直流电源。


源模块需要具有高效节能、稳定可靠、瞬时电流保护等特点,以确保终端设备的长时间稳
定运行。

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究①

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究①

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究①配电变压器监控终端(TTU)作为电力系统中的重要设备,其硬件研究对于提高配电变压器的运行效率和安全性具有重要意义。

本文将重点围绕配电变压器监控终端的硬件进行研究,探讨其在电力系统中的作用和发展趋势。

一、配电变压器监控终端的功能配电变压器监控终端是一种用于监测、控制和保护配电变压器的设备,其主要功能包括:1. 实时监测变压器的运行状态,包括电压、电流、温度、湿度等参数的变化情况,及时发现异常情况并进行报警。

2. 支持远程监控与控制,可以通过互联网等通信方式实现远程监控和远程操控,方便运维人员对变压器进行实时管理和控制。

3. 实现故障自诊断和自恢复功能,可以自动识别故障原因,并进行相应的自动恢复或报警处理,提高设备的可靠性和稳定性。

4. 支持数据存储与分析,可以存储历史数据并进行数据分析,为设备运行状况的评估和预测提供依据。

5. 具有通信接口,可以实现与配电变压器及其他监控设备的数据交换和信息共享。

1. 主控板:主要负责整个系统的控制和数据处理,主控板采用高性能的处理器和专用的控制芯片,能够实现数据的快速处理和系统的稳定运行。

2. 数据采集模块:用于实时采集变压器的电压、电流、温度、湿度等参数,并将采集的数据传输给主控板进行处理。

3. 通信模块:提供与外部设备进行数据交换和通信的功能,通信模块通常包括以太网接口、串口接口、无线通信模块等。

4. 电源模块:用于为整个系统提供稳定的电源供应,保证设备的正常运行。

5. 显示与操作模块:用于实时显示变压器的运行状态和报警信息,并支持运维人员对设备进行操作和控制。

6. 外壳结构:保护整个系统的内部组件,具有防尘、防水、防腐蚀的功能。

7. 传感器:用于监测变压器的各项参数,传感器的精度和稳定性直接影响到系统的监测效果。

1. 硬件集成化:随着电子技术的不断发展,配电变压器监控终端的硬件部件将趋向于集成化设计,以降低设备的体积和功耗,并提高整体系统的稳定性和可靠性。

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究配电变压器监控终端(TTU)是一种用于监控和管理配电变压器的设备。

它可以实时监测变压器的工作状态、电能质量和故障信息,提供给运维人员进行分析和决策。

在配电系统中,TTU的硬件起着至关重要的作用,本文将对TTU的硬件研究进行探讨。

硬件研究包括硬件平台的选择和配置。

对于TTU来说,一个稳定可靠的硬件平台是至关重要的。

硬件平台需要具备足够的计算能力来处理实时数据和算法,以实时监测变压器的工作状态。

硬件平台需要具备足够的存储空间来存储监测数据和历史数据。

硬件平台还需要具备良好的扩展性,以满足不同应用场景的需求。

硬件研究应当选择性能强劲、可扩展性好的硬件平台,并进行适当的配置。

硬件研究涉及传感器的选择和集成。

传感器是TTU中获取变压器信息的关键设备。

传感器的选择应考虑到变压器的工作状态、电能质量和故障监测等方面的需求。

温度传感器可以用于监测变压器的温度,电流传感器可以用于监测变压器的电流,电压传感器可以用于监测变压器的电压等。

传感器的集成需要考虑到传感器的数量和位置,以保证传感器与TTU的连接可靠性和数据的准确性。

硬件研究还包括通信模块的选择和配置。

通信模块是TTU与上级监控中心进行通信的关键设备。

通信模块可以选择有线通信和无线通信两种方式。

有线通信可以选择以太网、RS485等方式,无线通信可以选择4G/5G、LoRa等方式。

通信模块的选择需要考虑到通信距离、带宽、抗干扰能力和成本等因素。

通信模块的配置需要考虑到通信协议的选择和参数的设置,以保证与上级监控中心的通信稳定和数据的安全。

硬件研究还需要考虑到电源管理和外部接口的设计。

电源管理涉及到TTU的供电方式和电源管理模块的设计。

外部接口涉及到TTU与其他设备的连接和交互,如数据采集设备、音视频设备等。

电源管理和外部接口的设计需要考虑到功耗、安全性和可靠性等因素。

配电变压器监控终端的硬件研究涉及到硬件平台的选择和配置、传感器的选择和集成、通信模块的选择和配置、电源管理和外部接口的设计等方面。

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究①

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究①

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究①【摘要】本文主要针对配电变压器监控终端(TTU)的硬件进行了研究。

在引言中,我们介绍了背景信息,并阐明了研究的目的和意义。

接着,在我们详细讨论了TTU硬件结构设计、功能特点分析、性能测试、可靠性分析以及发展趋势预测。

通过这些研究内容,我们得出了总结与展望,在结论部分回顾了研究成果,并提出了未来研究方向。

本研究对于进一步完善TTU硬件设计、提升监控终端性能以及指导相关技术发展具有一定的参考价值,有望在未来的应用中得到更广泛的推广和应用。

【关键词】配电变压器监控终端、硬件研究、TTU、硬件结构设计、功能特点分析、性能测试、可靠性分析、发展趋势预测、总结与展望、未来研究方向、背景介绍、研究目的、研究意义、结论回顾.1. 引言1.1 背景介绍为了解决这一问题,研究人员开始关注配电变压器监控终端(TTU)的硬件设计和技术研究。

通过对TTU硬件结构设计、功能特点分析、性能测试、可靠性分析等方面的研究,可以为提高配电变压器监控系统的可靠性、精准性和响应速度提供技术支持。

本文将重点关注TTU的硬件方面,通过对其硬件结构设计、功能特点分析、性能测试、可靠性分析及未来发展趋势的预测等方面进行研究,旨在为提升配电变压器监控系统的整体性能和稳定性提供理论支持和实践指导。

1.2 研究目的本文旨在研究配电变压器监控终端(TTU)的硬件特点和性能,探讨其在配电系统中的应用和发展趋势。

通过对TTU硬件结构设计、功能特点分析、性能测试、可靠性分析和未来发展趋势的研究,可以更全面地了解该设备在配电系统监控中的作用和优势,为配电系统的安全稳定运行提供技术支持和保障。

本研究旨在为相关领域的研究人员和工程师提供参考和借鉴,促进TTU硬件技术的进步和应用推广。

通过深入探讨TTU硬件的特点和性能,可以为未来配电系统的智能化、自动化发展提供重要的技术支持和理论指导,推动配电系统监控技术的不断创新和提升。

TTU配电变压器监测终端

TTU配电变压器监测终端

TTU配电变压器监测终端TTU配电变压器监测终端是一款用于实时监测配电变压器的设备。

它可以实时监测变压器的温度、湿度、漏电流等参数,及时发现变压器故障,保障配电系统的正常运行。

设备概述TTU配电变压器监测终端由监测器和主机两部分组成。

监测器安装在变压器上,可以采集温度、湿度、漏电流等参数,并将数据传输给主机。

主机实时处理监测数据,可以通过Web界面或手机App查看变压器的运行状态,并实现故障自动报警、预警等功能。

TTU配电变压器监测终端具有以下特点:•实时监测:监测器可以实时采集变压器的运行状态,并随时向主机发送数据。

•高精度测量:监测器采用高精度传感器,可以精确地测量温度、湿度、漏电流等数据。

•精细化管理:主机可以实现多种数据分析和管理功能,帮助用户对变压器进行精细化管理。

•快速定位故障:主机可以自动报警并给出故障诊断结果,帮助用户快速定位变压器故障。

•远程监控:主机可以通过Web界面或手机App远程监控变压器的运行状态,方便用户进行远程管理和控制。

应用场景TTU配电变压器监测终端广泛应用于各种配电系统中,可以用于实时监测变压器、开关柜、电缆等设备的运行状态。

它可以帮助用户及时发现设备故障,保障电力系统的安全运行。

以下是一些典型的应用场景:1.工业和商业用电系统:TTU配电变压器监测终端可以用于实时监测变压器的运行状态,帮助工业和商业用户及时发现设备故障,提高电力系统的可靠性和安全性。

2.智能家居系统:TTU配电变压器监测终端可以用于实时监测家庭配电系统的运行状态,如开关柜、线路、插座等,帮助家庭用户提高电力系统的安全性和可靠性。

3.医疗设备系统:TTU配电变压器监测终端可以用于实时监测医疗设备系统的运行状态,如制冷设备、制氧设备、电梯等,帮助医疗机构提高电力系统的安全性和可靠性。

4.公共交通系统:TTU配电变压器监测终端可以用于实时监测公共交通系统的配电系统,如地铁系统、电车系统、公交系统等,帮助交通机构提高电力系统的安全性和可靠性。

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究①

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究①

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究①配电变压器监控终端(TTU)是一种用于电力系统中配电变压器监控的硬件设备。

它通过采集变压器的电气参数,并将数据传输到监控系统,实现对变压器运行情况的实时监测和远程管理。

本文将针对配电变压器监控终端的硬件研究进行详细介绍。

配电变压器监控终端的硬件主要包括传感器、数据采集单元、通信模块、存储设备和显示屏等多个组成部分。

传感器是配电变压器监控终端的核心设备,用于采集变压器的电气参数。

常见的传感器有电压传感器、电流传感器、温度传感器等。

这些传感器能够实时监测变压器的电压、电流、温度等参数,为后续的数据分析和故障诊断提供基础数据。

数据采集单元是将传感器采集到的参数转换成数字信号,并进行处理和存储的设备。

它通常由模数转换器、微处理器和存储器等组成。

模数转换器将模拟信号转换成数字信号,微处理器负责对数据进行处理和分析,存储器用于存储采集到的数据。

通信模块是配电变压器监控终端与监控系统进行数据传输的接口设备。

常见的通信模块有以太网、GPRS、无线通信等。

通过通信模块,配电变压器监控终端可以实现与监控系统的实时连接,将采集到的数据传输到监控系统中进行分析和处理。

存储设备用于存储采集到的数据,并提供数据的查询和回放功能。

常见的存储设备有SD卡、硬盘等。

通过存储设备,用户可以随时查看历史数据,了解变压器的运行情况,并进行故障诊断和维护。

显示屏是配电变压器监控终端的人机交互界面,用于显示变压器的运行情况和实时监测数据。

通过显示屏,用户可以直观地了解变压器的各项参数,并进行相关操作和设置。

除了以上的硬件组成部分外,配电变压器监控终端还包括供电模块、外壳、接口等。

供电模块为终端设备提供电源,保证其正常运行;外壳用于保护终端设备的安全;接口用于与其他设备进行连接,如与电力系统的配电变压器、监控系统的数据接口等。

配电变压器监控终端的硬件研究涉及到传感器、数据采集单元、通信模块、存储设备和显示屏等多个方面,这些硬件设备的正常工作能够实现对配电变压器的实时监测和远程管理。

TTU配电监测计量终端

TTU配电监测计量终端

TTU配电监测计量终端TTU配电监测计量终端是一种用于配电系统监测和计量的设备。

该设备可以实时监测配电线路的电压、电流、功率因数等参数,同时也可以将这些数据传输至上位监测系统。

在现代化工业生产中,TTU配电监测计量终端已经成为了重要的监测设备,可以帮助企业实现精细化管理和节能减排。

1. TTU配电监测计量终端的工作原理TTU配电监测计量终端与电力系统中的电表类似,都是通过电流互感器(CT)和电压互感器(VT)对电流和电压进行采集,然后通过计算得到电能,进而计算出功率、功率因数等参数。

不同的是,TTU配电监测计量终端不仅可以单独对某个回路进行监测,还可以对整个配电系统进行监测,包括输入端和输出端。

配电监测系统可以通过该设备实时获取配电线路的各项参数,从而实现对电网的实时监测。

TTU配电监测计量终端采用了嵌入式系统设计,系统采用高性能微处理器,并通过互联网进行远程通讯。

通过RS485/232等接口与电表、开关进行通讯,实时获取电参数以及开关状态等信息,通过4G/LTE无线方式传输数据至监测中心。

2. TTU配电监测计量终端的重要性TTU配电监测计量终端的主要作用在于实现电网的实时监测。

通过实时获取电网的各项参数,例如电流、电压等,可以对电网进行动态分析和评估,从而更好地进行配电系统的运行管理。

只有实时了解电网的各项运行参数,才能更好地对电网进行优化,提高其运维效率和安全性。

另外,TTU配电监测计量终端可以帮助企业实现精细化管理。

通过对配电系统的各项运行参数进行监测,管理人员可以清晰地了解各个环节的运行情况。

通过数据分析,可以及时发现问题,进行预警和排查,进而对生产线进行高效的操作和管理。

此外,TTU配电监测计量终端还可以对能耗进行监控,及时发现浪费,进而实现企业的节能减排目标。

3. TTU配电监测计量终端的应用场景TTU配电监测计量终端适用于各种中小型工业企业和商业企业,如工厂、超市、写字楼、酒店等。

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究①

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究①

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究①随着配电变压器监控系统的快速发展,配电变压器监控终端(TTU)成为其中重要的组成部分。

TTU的硬件设计非常重要,直接影响着配电变压器监控系统的性能和稳定性。

TTU的硬件设计应该具备可靠性。

变压器监控系统需要长时间稳定运行,因此TTU的硬件组件应具有高质量和可靠的性能,以确保系统的稳定性和持久性。

硬件组件的选材、制造工艺和质量控制等环节都需要严格把关,以确保TTU的长期稳定运行。

TTU的硬件设计应具备高性能。

变压器监控系统需要对变压器的电压、电流、温度等参数进行监测和分析,因此TTU需要具备高性能的处理器和存储器,能够高效地处理大量的监测数据,并能够快速响应系统的指令和操作。

TTU的硬件还应具备较高的抗干扰能力,以保证在复杂的电磁环境中依然能够稳定运行。

TTU的硬件设计应具备兼容性。

变压器监控系统通常需要与其他设备进行数据交互和通信,因此TTU的硬件设计应具备兼容性,能够与其他设备进行无缝连接。

TTU需要提供各种通信接口,如串口、以太网等,以确保能够与监控中心或其他设备进行数据传输和通信。

第四,TTU的硬件设计应具备可扩展性。

随着监控系统的不断发展和升级,可能需要对TTU的功能进行扩展或升级。

TTU的硬件设计应具备可扩展性,能够方便地添加新的硬件组件或功能模块,以满足不断变化的需求。

第五,TTU的硬件设计应具备低功耗性能。

变压器监控系统通常需要长时间稳定运行,因此TTU的硬件设计应具备较低的功耗,以确保能够节约能源、减少系统维护和运行成本。

配电变压器监控终端(TTU)的硬件设计对于整个监控系统的性能和稳定性至关重要。

通过可靠性、高性能、兼容性、可扩展性和低功耗性能等方面的设计,能够满足变压器监控系统的需求,并为变压器的安全运行提供保障。

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究①

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究①

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究①
配电变压器监控终端(TTU)是一种用于监测配电变压器运行状态的装置。

TTU硬件主要由传感器、控制器和通讯模块组成。

1. 传感器
TTU传感器包括温度传感器和湿度传感器。

温度传感器用于监测变压器的温度,以确保变压器工作在正常温度范围内。

湿度传感器则用于监测变压器周围的空气湿度,以检测变压器周围是否存在湿度过高的情况,如若存在则及时通知用户采取相应的措施。

2. 控制器
TTU控制器通过处理传感器采集的数据,并控制输出信号发出报警信号或采取其他措施以确保变压器的安全运行。

控制器通常由微处理器、显示器、存储器、电源等部件组成。

3. 通讯模块
TTU通讯模块常见的有GPRS、WIFI等。

通讯模块可以实现设备与云平台或用户的远程连接,以实现数据的传输和监测。

通过通讯模块,用户可以通过手机APP或电脑网站实时查看设备的运行情况,以及控制变压器的开关。

值得注意的是,TTU的硬件设计应考虑环境因素。

因为TTU通常安装在室外,所以需要具备较好的防水和防尘能力以防止雨水和灰尘的侵入。

此外,TTU的功耗应尽量小,以减少电费的开支。

总之,TTU硬件设计的成功与否,不仅关系到设备的性能和稳定性,还关系到设备的使用寿命和用户的体验。

因此,在设计TTU硬件时,应根据用户需求和实际情况进行合理的功能设置和优化。

基于GPRS网络的配变监控终端TTU的设计

基于GPRS网络的配变监控终端TTU的设计

图 2 协商流程图
建立过程涉及到的协议是 LCP, 也称 LCP 阶段, 这里要完成的工作主要是和路由器协商数据帧格式, 比 如 对 数 据 帧 里 的 地 址 、控 制 字 、转 义 字 符 等 等 的 协 商达成一致规定。当 MC35 端及路由器端的协商均通 过后, 此时到了 PAP 认证阶段。本系统采用了 PAP 验 证方式, 所以对 GPRS 来说这一步对网络安全是没有 任何意义的, 因为用户名和密码都是任意的, 本系统 采用空用户和空密码, 在认证阶段就很简单。最后一 个 阶 段 是 网 络 ( 也 叫 IPCP 阶 段 ) : 这 个 阶 段 主 要 是 协
新 为 MC35 端分配了动态的 IP 地址及 DNS。这样, 三个
阶段完毕后, 该监控终端已经工作在 GPRS 网络上, 它 可以进行数据的发送和接收了。
当用户需要采 集模拟量输 入或者需要 对 IO 口进 行操作的时候, 上位机通过 UDP 协议将一帧数据通过 GPRS 网络发送到主 CPU, 主 CPU 接收到指令以 后, 先将其解包, 再将数据写入双口 RAM, 设定好标识, 由 89C52 读 入 并 完 成 相 关 的 操 作 , 然 后 返 回 数 据 到 IDT7130, 并修改标识, 主 CPU 判断标识满足后就将数 据读出并进行 IP 数据包的封装工作, 最后通过串口将 数据发送往上位机。并且, 上位机可以登陆外接网络 摄像机的网页看到实时的监控图像, 该图像数据由主 CPU 完成打包工作, 并根据 GPRS 网络状态 5~15 秒自 动刷新一次。所有的数据全部在 GPRS 网络内传输, 传 输速度为 44K 左右, 满足图像传输的要求。另外, 因为 GPRS 串行 PPP 接口与网络摄像机的以太网接口不兼 容, 所以主 CPU 还要完成 IP 数据包的链路层协议的 高速转换。

配变计量监测终端TTU使用说明书

配变计量监测终端TTU使用说明书

KD-100T型配变监测终端配变监测终端(TTU)使用说明书科大智能科技股份有限公司目录一.概述 (3)二.技术指标 (3)1.电气参数 (3)2.通讯接口 (4)3.遥信/脉冲输入 (5)4.安全性 (5)5.平均无故障工作时间(MTBF) (6)6.停电后数据保持时间 (6)7.工作环境 (6)8.外壳及尺寸 (6)三.外形图 (6)四.主要功能 (7)1.状态量采集 (7)2.电能表数据采集 (7)3.脉冲表数据采集 (8)4.事件记录 (8)5.数据存储 (8)6.显示功能 (8)7.功率控制 (9)8.电量控制 (11)9.终端维护 (13)五.安装及接线图 (13)六.运输存储 (16)七.售后服务 (17)一.概述KD-100T型配变监测终端是根据《电能信息采集及管理系统电力配变监测终端订货及验收技术条件》,结合Q/GDW 374.1-2009《电力用户用电信息采集系统技术规范:专变采集终端技术规范》.Q/GDW 375.1-2009《电力用户用电信息采集系统型式规范:专变采集终端型式规范》和Q/GDW 376.1-2009《电力用户用电信息采集系统通信协议:主站与采集终端通信协议》地要求,并结合我国电力用户地实际需求而开发设计地新一代配变监测终端.本终端采用32位地高速ARM9 CPU及目前流行地LINUX操作系统,具备高性能软硬件平台.采用16位模数转换电路,确保数据处理地准确性与快速性.软硬件采用模块化设计理念,可按照用户地不同需求进行积木式组合.采用GPRS/CDMA作为主通讯方式,并采用国内外著名厂商地通讯模块,确保无线通讯地高稳定性.终端实时检测.分析电网及多功能电能表地工作情况,发现异常主动上报,可将电力用户地损失降低到最小.本终端可广泛应用于终端抄表.考核计量等用电需求场合.二.技术指标1.电气参数●电源电压:3×220/380V, 3×57.7/100V, 70% Un~130% Un正常工作,在一相电压供电情况下正常工作.●电流输入: 5(10)A或1.5(6)A.●工作频率: 47.0Hz~52.5Hz.(-6%—+5%)●时钟工作电池:3.6V(1200mAh).●备用工作电池:4.8V可充电镍氢电池(700mAh)●整机功耗:整机静态功耗非通讯状态下≤5VA;通讯状态下≤10VA.●日计时误差:≤0.5秒/天.●电压.电流.有功功率精度:0.5S级,无功功率精度:2S级2.通讯接口终端具备5个通讯接口,分别为:●远程无线通讯口GPRS /CDMA通讯口.用于和主站远程通讯,主要采用GPRS/CDMA网络.GPRS.CDMA模块可互换.规约采用Q/GDW 376.1-2009《电力用户用电信息采集系统通信协议:主站与采集终端通信协议》●本地RS232维护口适用于有线本地维护,规约采用Q/GDW 376.1-2009《电力用户用电信息采集系统通信协议:主站与采集终端通信协议》.串口通讯参数:19200bps,8位数据位.1位停止位.偶校验.●本地红外维护口适用于本地红外维护,规约采用Q/GDW 376.1-2009《电力用户用电信息采集系统通信协议:主站与采集终端通信协议》.串口通讯参数:1200bps,8位数据位.1位停止位.偶校验.用本地红外设置参数时,必须先按下编程按键,编程允许后方可进行编程.本地RS485抄表口共有2路本地RS485,用于与多功能电能表及其他智能设备通讯.通讯参数按照Q/GDW 376.1-2009《电力用户用电信息采集系统通信协议:主站与采集终端通信协议》设置.支持多种抄表协议.3.遥信/脉冲输入最大可选6路遥信/脉冲输入(包括1路门节点),其中最大可设置4路为脉冲输入口.4.安全性1)间隙和爬电距离符合表1要求表1 间隙和爬电距离一览表电压(V)间隙(mm)爬电距离(mm)25及以下1126-602261-25033251-450342)绝缘电阻符合表2要求表2 绝缘电阻一览表项目要求备注弱电部分端子对强电部分≥100MΩ500V摇表弱电部分遥控端子各组之500V摇表弱电部分遥控端子对其他500V摇表3)工频耐压符合表3要求表3 工频耐压一览表项目要求备注强电部分电压端子对电流端子1min 承受频率为50Hz,实际正弦波交流电压2kV(有效值)弱电部分对强电部分强电部分电压端子对外壳5.平均无故障工作时间(MTBF)MTBF≥50000小时,年可用率≥99.99%.6.停电后数据保持时间终端采用非易失地FLASH保存数据,停电后可保存数据在10年以上不会变化.7.工作环境●正常工作温度:-15℃~+70℃;●极限工作温度:-25℃~+75℃;●存储和运输温度:-40℃~+80℃;●相对湿度:小于95%.8.外壳及尺寸采用塑料外壳,外壳尺寸:290 mm×180 mm×95 mm.三.外形图四.主要功能1.状态量采集终端具有最大可选地6路状态量输入(包括1路门节点).每秒种扫描一次状态量状态,发生状态变化时记录并按照设置上报.2.电能表数据采集终端通过RS485通讯接口可以支持8块表地采集,按照设定地终端抄表日或定时采集时间间隔采集电能表数据,包括:有/无功电能量.有/无功最大需量及发生时间.功率.电压.电流.电能表参数.电能表状态等信息.终端抄表功能体现在以下两种方式:1)终端定时抄读电能表地正反向有功电能量.四象限无功电能量.电压.电流.有功及无功功率等.2)主站通过中继命令即时召测电能表数据.3.脉冲表数据采集终端通过遥信/脉冲采集端口采集电能表地脉冲,根据脉冲性质及常数计算脉冲功率.脉冲电量等.4.事件记录终端分析自身地交流采样.开关量输入及电能表数据,按照设定地判定依据,生成相应地告警事件,终端根据主站设置地事件属性按照重要事件和一般事件分类记录.重要事件及一般事件按发生地时间顺序分两个队列记录,每个队列记录最大长度为255条,队列按先进先出方式刷新.每条记录地内容包括事件类型.发生时间及相关情况.终端具有30种事件类型(见附录1 告警编码),可设置为是否进行事件记录,可设置为重要事件还是一般事件.重要事件在终端设置为允许主动上报地情况下可以主动上报.5.数据存储1)终端具有16MB地FLASH存储容量.2)最多可保存512条重要事件和一般事件;3)小时冻结数据.历史日数据保存60天;4)历史月数据保存12个月.6.显示功能终端提供160×160地点阵液晶显示屏工业液晶,点阵图形式,背光显示.内置二级国标字库.在-25℃-75℃条件下液晶显示器能正常工作.终端具有二种显示方式:a)按键方式:采用下拉式菜单,可通过按键查询数据.当按下按键后,终端进入按键方式状态,可以根据菜单显示更多地信息.停止按键1分钟后,恢复轮显方式.b)轮显方式:具有轮显功能,显示地内容可设置.轮显页显示地内容:有功功率.有功总电量.有功分时段电量.功率因数.当前控制信息(指当前控制方式.相关定值.时间或时段.控制执行状态等).7.功率控制功率控制包括时段控.厂休控.营业报停控和功率下浮控四种方式.四种功率控制地优先级由低到高分别是时段控.厂休控.营业报停控.当前功率下浮控,若多种功率控制方式同时投入,则执行优先级最高地控制方式.当设置为保电状态时,终端不执行任何跳闸操作,如果已经跳闸,在接收到保电命令后自动给出允许合闸信号;跳闸时先跳第一轮,再跳第二轮,合闸时先合第二轮,再合第一轮;脉冲式跳闸:在执行跳闸后,跳闸接点并不保持,以后每隔1分钟补跳1次.终端上电10分钟内,自动处于保电状态,不补跳.时段控终端支持3套时段控制方案.时段控执行过程如下:a)主站向终端下发功控时段命令,包括功率定值.定值浮动系数.报警时间.控制轮次等参数或方案号,终端收到这些命令后修改功控时段.功率定值.定值浮动系数.报警时间.控制轮次等,参数修改有音响告警通知客户.b)主站向终端下发时段控投入命令,终端收到该命令后显示“时段控投入”状态.当功率控制投入且不在保电状态时,自动执行功率定值闭环控制功能.终端在功控时段内监测实时功率,当功率超过设置值(定值×浮动系数)时,终端按照可设定地时间启动音响告警.告警时间结束按投入轮次顺序启动相应地继电器,从而控制相应地负荷开关.c)在告警期间,如功率下降到设定值或降到保安定值以下,则终止告警及后续轮次开关地动作.d)控制时段结束或时段控解除后,允许客户合上由于时段控引起地跳闸开关,并有音响通知客户.●厂休控a)主站向终端下发厂休控功率定值和控制延续时间.控制轮次等参数,终端收到这些命令后修改相应参数,并有音响告警通知客户.b)主站向终端下发厂休控投入命令,终端收到该命令后显示“厂休控投入”状态,当功率控制投入且不在保电状态时,自动执行功率定值闭环控制功能.终端在厂休日监测实时功率,当功率超过设置值,终端按照可设定地时间启动音响告警,告警时间结束按投入轮次顺序启动相应继电器动作,从而控制相应地负荷开关.c)在告警期间,如功率下降到设定值或降到保安定值以下,则终止告警及后续轮次开关地动作.d)控制时段结束或厂休控解除后,有音响通知客户,允许客户合上由于厂休控引起地跳闸开关.●营业报停控a)根据客户申请营业报停起.止时间,主站向终端下发营业报停控参数,终端收到这些命令后修改相应参数,并有音响告警通知客户.b)主站向终端下发营业报停控投入命令,终端收到该命令后显示“营业报停控投入”状态.当功率控制投入且不在保电状态时,自动执行功率定值闭环控制功能.当终端监测实时功率超过设置值时,终端按照可设定地时间启动音响告警,告警时间结束按投入轮次顺序启动相应继电器动作,从而控制相应地负荷开关.c)在告警期间,如功率下降到设定值或降到保安定值以下,则终止告警及后续轮次开关地动作.d)控制时段结束或厂休控解除后,有音响通知客户,允许客户合上由于厂休控引起地跳闸开关.●当前功率下浮控功率下浮控是在主站下发下浮控投入命令时地功率地基础上下浮K%后地值最为功率控制地定值.a)主站向终端下发当前功率下浮控制投入命令,同时下发下浮系数K%.平均负荷计算滑差时间M(min).控后总加有功功率冻结延时时间.b)终端收到当前功率下浮控制投入命令后,当功率控制投入且不在保电状态时,自动执行功率定值闭环控制功能.根据设置参数计算当前定值,当终端监测实时功率超过当前定值时,终端按照可设定地时间启动音响告警,告警时间结束按投入轮次顺序启动相应继电器动作,从而控制相应地负荷开关.c)在告警期间,如功率下降到设定值或降到保安定值以下,则终止告警及后续轮次开关地动作.d)控制时段结束或厂休控解除后,有音响通知客户,允许客户合上由于厂休控引起地跳闸开关.8.电量控制电量控制包括月电控.购电(费)控.催费告警三种方式.●月电量控a)主站依次向终端下发月电能量定值.浮动系数及控制轮次等参数设置命令,终端收到这些命令后修改月电能量定值.浮动系数及控制轮次等相应参数,参数修改有音响告警通知客户.b)主站向终端下发月电能量控制投入命令,终端收到该命令后自动执行月电能量定值闭环控制功能.终端监测月电能量,当月电能量达到设定地月电能量定值地80%时,发出音响告警信号;月电能量超过设置值时,终端按投入轮次动作输出继电器,控制相应地被控负荷开关.c)当月电能量控制解除或抄表月末24时,终端允许客户合上由于月电能量控引起地跳闸开关.●购电(费)控购电控地定值可以有两种形式,一种是以电量方式计算,单位kWh,一种是以电费方式计算,单位为厘.执行过程如下:a)主站向终端下发购电能量(费)控参数设置命令,包括购电能量(费)设置单号.购电能量(费)值.报警门限.跳闸门限.跳闸步长电量.各费率时段地费率等参数,终端收到这些参数设置命令后修改相应参数,参数修改有音响告警通知客户.b)主站向终端下发购电能量(费)控投入命令,终端收到该命令后自动执行购电能量(费)闭环控制功能.终端监测剩余电能量,如剩余电能量小于设定地告警门限值,启动告警信号;剩余电能量小于设定地跳闸门限值时,按投入轮次动作输出继电器,控制相应地被控负荷开关.c)购电能量(费)控解除或重新购电使剩余电能量大于跳闸门限时,终端允许客户合上由于购电能量(费)控引起地跳闸开关.重新购电时购电量可采用追加和刷新两种方式.●催费告警a)主站向终端下发催费告警参数设置命令,终端收到这些参数设置命令后修改相应参数,参数修改有音响告警通知客户.b)主站向终端下发催费告警投入命令,终端收到该命令后自动执行催费告警功能.终端在告警时间内发出音响告警通知客户.c)当客户重新交费后,主站向终端下发催费告警解除命令,终止催费告警信号.9.终端维护●软件下载终端软件可通过远程公网通信信道实现FTP/UDP/TCP在线软件下载.也可以在当地B等在线软件下载.●终端版本信息终端具有本地显示唯一地ID标识码和软件版本信息地功能,并可供主站召测.●自检自恢复功能终端具有自测试.自诊断功能.●终端初始化终端接收到主站下发地初始化命令后,分别对硬件.参数区.数据区进行初始化,参数区置为缺省值,数据区清零,控制解除.五.安装及接线图1.安装终端通常采用垂直安装方式,安装尺寸如下图所示.其上部有挂钩螺钉孔,可用M4挂钩螺钉固定,终端下部有两个安装孔,用M4×10或M4×12普通螺钉固定在接线板上.2.终端地接线1)电源端子接线●总体要求(1)终端要与电能表电压并联.电流串联.(2)导线规格电压回路:不小于2.5mm2单芯硬线;电流回路:不小于4mm2单芯硬线.●电压电流输入终端接线(1)三相四线接法2.5.8.10端分别接A.B.C.N相电压1.3,4.6,7.9接A.B.C相电流.(2)三相三线接法2.5.8端分别接A.B.C相电压,10脚不用1.3,7.9接A.C相电流.4,6脚不接2)(1)功能接线端子接线(2)遥信模块端子接线3)RS485接线①接线方式:表计地A接终端地A,B接B.②接多表时将各表485线并联③特殊表计地485接线●RS422总线方式目前EDMI表和ABB表为RS422总线方式,这样在接线时要将RS422总线改为RS485接线方式.具体接线方法为:将RS422地RX—.TX—短接作为RS485地B,将RS422地RX+.TX+短接作为RS485地A.●ZFD表地接线ZFD表地485通讯口是通过RJ45引出地,因而接线时一端要用RJ45.该表地RJ45有6根出线,分别为:1.6:GND,2.5: 485A,3.4: 485B.在实际使用中可不用1.6端,这样采用4根线地RJ45头即可.说明:本产品为系列产品,具体硬件配置以实物为准.六.运输存储产品在运输和拆封时不应受到剧烈冲击,并根据GT/T15464-1995《仪器仪表包装通用技术条件》规定运输和存储.库存和保管应在原包装条件下存放在支架上,叠放高度不应超过5层.保存地地方应清洁,其环境温度应为0~40℃,相对湿度不超过85%,且在空气中不含有足以引起腐蚀地有害物质.七.售后服务终端自发货日起12个月内,在用户遵守说明书规定要求,且制造厂家铅封仍然完整地条件下,若有质量问题,我公司负责免费维修.12个月后,公司保证提供售后服务.注:该条款有合同时以合同约定为准.附录1:告警编码事件代码ERC事件项目ERC1数据初始化和版本变更ERC2参数丢失ERC3参数变更ERC4状态量变位ERC5遥控跳闸ERC6功控跳闸ERC7电控跳闸ERC8电能表参数变更ERC9电流回路异常ERC10电压回路异常ERC11相序异常ERC12电能表时间超差ERC13电表故障信息ERC14终端停/上电ERC15谐波越限告警ERC16直流模拟量越限ERC17电压/电流不平衡越限ERC18电容器投切自锁ERC19购电参数设置ERC20消息认证错误ERC21终端故障ERC22有功总电能量差动越限ERC23电控告警事件ERC24电压越限ERC25电流越限ERC26视在功率越限ERC27电能表示度下降ERC28电能量超差ERC29电能表飞走ERC30电能表停走ERC31终端485抄表失败ERC32终端与主站通信流量超门限ERC33电能表运行状态字变位ERC34CT异常ERC35发现未知电表(指终端地电能表参数中未配置该电表)ERC36~ERC64备用。

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究

配电变压器监控终端(TTU)的硬件研究配电变压器是电力系统中的一种重要设备,主要功能是调节电力系统中的电压,为用户提供稳定的电力供应。

配电变压器的运行状态对电力系统的稳定运行及电力质量起着至关重要的作用。

为了提高配电变压器的管理效率和运行可靠性,配电变压器监控终端(TTU)应运而生。

本文重点研究配电变压器监控终端的硬件实现。

一、引言随着我国电力行业的不断发展,越来越多的工业企业和居民家庭需要接入电网。

为了满足用户对电力质量的要求,保证电力系统的安全稳定运行,配电变压器的管理变得越来越重要。

传统的配电变压器监测方法主要依靠人工巡检,存在巡检周期长、人为疏忽以及无法实时监测等缺点。

随着科技的发展,电力行业开始采用先进的监测技术,这种技术就是配电变压器监控终端(TTU)。

TTU可以实现对配电变压器的在线监测和远程控制,不仅提高了配电变压器的工作效率,同时缩短了故障的检测时间。

二、TTU与传统监测方法的比较TTU相对于传统的配电变压器监测方法具有以下几个优点:1)实时监测:TTU可以实时监测配电变压器的运行状态,及时发现设备的异常情况;2)远程控制: TTU可以通过云端远程监控配电变压器的运行状态,随时对其进行控制;3)数据存储:配电变压器的监测数据可以实时存储,以便后续分析使用,形成良好的数据基础;4)自我保护:配电变压器监控终端可以自我保护,能够在高压干扰和电压较高的情况下自动进行保护操作。

三、TTU的技术组成TTU主要由传感器检测模块、数据处理模块、通信模块、显示模块以及电源模块组成。

1)传感器检测模块传感器检测模块是TTU的核心,负责采集配电变压器的实时监测数据。

传感器模块包括电压传感器、电流传感器、温度传感器、湿度传感器、机械振动传感器等。

这些传感器可以实时检测变压器的运行状态,如电流是否过载、电压是否异常、变压器温度是否过高等。

2)数据处理模块传感器检测模块采集到的数据需要进行处理和分析,以便进行后续控制和管理。

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配变监测终端通信模块(TTU)的设计
关键字:ARM TTU 配电自动化通信模块
在电力供配电系统中,配电变压器监测终端(TTU)用于对配电变压器的信息采集和控制,它实时监测配电变压器的运行工况,并能将采集的信息传送到主站或其他的智能装置,提供配电系统运行控制及管理所需的数据。

一般要求TTU能实时监测线路、柱上配电变或箱式变的运行工况,及时发现、处理事故和紧急情况,并具有就地和远方无功补偿和有载调压的功能。

由此可见,TTU除具有数据采集与控制功能外,另一个重要功能就是通信功能[1]。

1 配变监测终端通信模块的硬件设计
1.1配电自动化对TTU通信的要求[1]
根据配电自动化系统的要求,配变监测终端TTU对上应能与配电子站或主站进行通信,将终端采集的实时信息上报,同时接收子站/主站下达的各种控制命令,对下要求可与附近的配变监测终端(TTU)或其他智能设备进行通信。

因此,对配变监测终端通信功能的要求比较严格,无论通信方式、通信协议、通信接口都要满足配网自动化系统的要求,主要包括:
(1)通信的可靠性:配变监测终端的通信应能抵制恶劣的气候条件,如雨、雪、冰雹和雷阵雨,还有长期的紫外线照射、强电磁干扰等。

(2)较高的性价比:考虑通信系统的费用,选择费用和功能及技术先进性的最佳组合,追求最佳性价比。

(3)配电通信的实时性:电网故障时TTU快速及时地传送大量故障数据,配变监测终端的通信系统必须具有双向通信的能力,具有半双工或全双工的能力。

(4)通信方式的标准化及通用性:配变监测终端的通信系统包括发送器、接收器。

使用中常常需要与其他配电设备进行通信,因此应尽量选择具有通用性、标准化程度高的通信方式及设备,便于使用和维护。

1.2 TTU通信模块的构成
1.2.1 通信模块的整体框图
TTU的通信模块整体框图[3]如图1所示。

接口通过电力线接收来自主站的命令信息,经过滤波放大后,命令经过解调送到控制器,然后控制器通过串口将主站命令发送给数据采集与处理模块。

数据采集与处理模块根据接收到的主站命令对配电变压器的数据进行采集,经过分析处理后,将数据信息通过串口发送给通信模块的控制器,再经过调制,最后经由接口发送到电力线上,等待主站接收。

1.2.2 电力线载波芯片的选择
在电力线载波通信中,电力线载波芯片起着至关重要的作用,它直接影响到信息的准确传送,因此电力线载波芯片的选择是十分重要的。

XR2210/XR2206套片或LM1893是比较早的电力线载波芯片。

XR2210/XR2206是一组FSK方式的调制解调芯片,并不是专门针对电力线载波通信设计的。

LM1893是美国国家半导体公司生产的modem芯片,采用FSK调制解调方式,它只是对一般FSK调制解调芯片稍作改进,目前,这两款modem芯片在国内基本没有采用。

SSC P300是Intellon公司采用现代最新通信技术设计的电力线载波modem芯片。

它采用了扩频(Chirp方式)调制解调技术、现代DSP技术、CSMA技术以及标准的CEBus协议,可称为智能modem芯片,体现了modem 芯片的发展趋势。

但它是Intellon公司按北美地区频率标准、电网特性,特别针对家庭自动化而设计的。

频率范围100 kHz~400 kHz,电网电压480 Y/277 Vac、208 Y/120 Vac、60 Hz,不适合我国50 Hz电网频率。

ST75xx芯片是SGS-THOMSON公司专为电力线载波通信而设计的modem芯片。

由于它是专用modem芯片,所以除有一般modem芯片的信号调制解调功能外,还针对电力线应用加入了许多特别的信号处理手段,目前,在国内电力线载波抄表领域应用广泛。

本文选用SGS-THOMSON公司的电力线载波芯片ST7538,它是在ST7536、ST7537基础上推出的一款为家庭和工业领域电力线网络通信而设计的半双工、同步/异步FSK调制解调器芯片。

ST7538内部集成了发送和接收数据的所有功能[4],通过串行通信,可以方便地与微处理器相连接,内部具有电压自动控制和电流自动控制,只要通过耦合变压器等少量外部器件即可连接到电力网中,可以在噪声频带很宽的信道环境下实现可靠通信。

ST7538还提供了看门狗、过零检测、运算放大器、时钟输出、超时溢出输出、+5 V电源和+5 V电源状态输出等,大大减少了ST7538应用电路的外围器件数量,是一款功能强大、集成度很高的电力载波芯片,为家庭和工业环境应用而设计,采取了多种抗干扰技术。

1.2.3 硬件电路的设计
通信模块包括微处理器部分、载波部分、信号滤波部分和电力线信号耦合保护部分。

整个通信模块各部分的连接如图2所示。

微处理器选择ARM芯片,它与TTU的数据采集与处理模块通过串口进行通信,及时发送主站的命令以及传送TTU采集到的配变数据。

电力线载波芯片ST7538与微处理器之间通过SPI口进行通信,通过微处理器与ST7538的串口RxD、TxD和CLR/T可以实现微控制器与ST7538的数据交换。

ST7538的工作模式由REG_DATA和RxTx的状态决定。

微处理器与ST7538之间的通信采用同步方式,CLR/T 作为参考时钟。

ST7538处于接收数据状态时,RxTx为低,待发数据从TxD脚进入ST7538,时钟上升沿时被采样,并送入FSK调制器调制,调制信号经D/A转换、滤波和自动电平控制电路(ALC),再通过差分放大器输出到电力线。

ST7538处于接收数据状态时,RxTx为高,信号由模拟输入端RAI脚进入ST7538,经过一个带宽±10 kHz的带通滤波器,送入一个带有自动增益AGC的放大器。

此信号再经过解调、滤波和锁相变成串行数字信号,输出给微处理器ARM。

信号滤波部分包括输入窄带滤波器和输出窄带滤波器两部分。

输入滤波电路采用并联电
流谐振电路,滤除指定频率以外的无用信号和噪声。

输出滤波电路采用串联电压谐振电路,避免无用信号耦合到电力线上。

电力线信号耦合保护电路由功率放大器、输出保护匹配电路和输入增益平衡匹配电路3个基本部分组成,其耦合方式采用电容耦合。

2 配变监测终端通信模块的软件设计
2.1通信协议的制定
通信模块的通信协议根据DNP3.0规约制定,数据链路层的数据采用一种可变帧长格式:FT3。

一个FT3帧被定义为一个固定长度的报头,随后是可以选用的数据块,每个数据块附有一个16 位的CRC 校验码。

固定的报头含有两个字节的起始字,一个字节的长度(LENGH),一个字节的链路层控制字(CONTROL),一个16位的目的地址,一个16位的源地址和一个16位的CRC校验码,其帧格式如表1所示。

起始字:2字节,0x0564。

长度:1字节,是控制字、目的地址、源地址和用户数据之和,255≥长度≥5。

目的地址:2个字节,低字节在前。

源地址:2个字节,低字节在前。

用户数据:跟在报头之后的数据块,每16个字节一块,最后一个块包含剩下的字节,可以是1~16个字节。

每个数据块都有一个CRC循环冗余码挂在后面。

CRC循环冗余码:2个字节。

在一个帧内,挂在每个数据块之后。

控制字与功能码:通信控制字包含有本帧的传输方向,帧的类型以及数据流的控制信息。

功能码的具体设定为:
对于原发送方的帧:
0:使远方链路复位
1:使远方进程复位
3:发送用户数据,须对方确认
4:发送用户数据,不须对方确认
9:询问链路状态
对于从方发送帧:
0:肯定确认
1:否定确认
11:回答链路状态
2.2 通信模块的软件设计方案
通信模块平时工作在载波接收状态[5],接收到一帧数据后解调给TTU数据采集端,TTU 采集端接收并返回数据,数据调制后经电力线传给主站经解调后给采集终端。

在规定的时间内RS485接收到数据时进行载波发送,数据发送结束后返回接收状态。

若在规定的时间内RS485没有接收到数据也自动返回载波接收状态。

通信模块的软件流程如图3所示。

当通信模块判断有帧命令接收时,开始解调,即载波接收,限定时间为5 s,在解调过程中同时判断帧命令,有则重新连续解调。

有帧命令接收时才允许串口接收,限定时间为1.5 s。

接收帧命令开始解调后,即向串口发送命令,TTU数据采集端接收到命令后,根据命令的指示进行数据的采集与处理,分析数据状态,并把采集与分析结果发送到串口。

当通信模块接收帧头找到后1.5 s内收到采集端的返回数据,则将数据进行调制,向电力线发送,即载波发送,限时5 s,若帧头找到后1.5 s内没有收到采集端的返回数据,则禁止接收TTU 采集端的数据。

载波发送完毕,通信模块再次回到接收状态,等待主站的下一次命令。

本文实现了配电变压器监测系统通信模块的设计,该模块基于电力线载波通信技术,通过电力线与配电主站进行通信,无需另架线路,具有性价比好,集成度高,工作可靠的优点。

通信模块与配电变压器的数据采集与分析处理模块结合在一起,构成配电变压器的监测终端,使配电变压器监测终端集采集、处理、通信于一体,改善了配电变压器监测终端的功能,优化了其设计,提高了整个监测终端的性能,具有很好的发展前景。

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