分布式电能质量监测系统主控机研究

大量电力电子装置及非线性负荷在电力系统中的广泛应用,使电能质量问题日益突出。电能质量问题不仅危害电力系统本身的安全及电网的稳定运行,对系统中的用户也造成严重威胁。因此,对电能质量的实时监测具有十分重要的意义。 论文首先介绍了电能质量的概念,分析了国内外电能质量监测装置的研究现状及开发新型电能质量监测装置的意义,在传统电能质量监测仪器的基础上,本文提出了一种ARM+SOPC的系统架构,并应用CAN总线通信技术,研究建立一种分布式电能质量监测系统,制定了CAN通信协议,完成了分布式电能质量监测系统中主控机的设计。主控机通过CAN总线接收各个监测终端的电网数据,存储数据并在液晶屏上实时显示,对数据进行统计分析,最终转换成决策信息。 论文以ARM7(S3C44B0X)为控制核心,完成了主控机的基本硬件电路设计和软件设计。主控机的硬件主要分为CAN通信、数据存储、数据显示、键盘控制等功能模块。软件设计方面,裁剪并成功移植了嵌入式uC/OS-II实时操作系统到ARM处理器中,完成了各应用程序的编制,给出了详细的程序流程图,设计了基于uC/GUI的人机交互界面(GUI)。 基于ARM微处理器和CAN总线的分布式电能质量监测系统主控机不仅人机交互性好,系统升级简单,还能通过CAN总线进行远程监控,具有较大的使用价值和广阔的应用前景。