摘要：配电变压器属于配电网的重要组成部分，是联系电网和用户的基础，它的运行状况直接关系到用户能否可靠的使用电能，对配电变压器的各种运行参数的实时监控是配电自动化的一个重要方面，现行的配电变压器监测系统缺乏配电变压器历史运行数据和可靠性数据，监测软件功能过于单一、整体结构不够合理，因此有必要对配电变压器监测软件利用先进的软件思想和结构化的编程语言重新进行合理、模块化和工程化的设计。配电变压器监测信息集成系统，但整个系统的设计是基于已有的配电变压器监测系统的信息融合，要从根本上解决配电变压器监测系统中信息孤岛和信息集成的紧密耦合局面，应该从配电变压器监测系统的最初设计进行考虑。
关键词：智能配电变压器；监测软件系统；设计；
配电变压器监测信息集成系统设计是基于已有的配电变压器监测系统进行的信息融合，从根本上解决配电变压器监测系统中信息孤岛和信息集成的紧密耦合局面。
1特点
1.1永远在线, 一开机就能自动附着到网络上,并与数据中心建立通信链路,随时收发用户数据设备的数据,具有很高的实时性。
1.2自行设计的配电变压器的数据采集及传输终端,达到了运行可靠、数据采集实时性强、运行费用低、没有漏码误码的要求。
1.3 组网简单, 可以通过INTERNET网络随时随地构建覆盖全国的虚拟移动数据通信专用网络,为广大的中小企业提供接入便利,费用低廉的通信方式。
1.4 通信链路由专业运营商维护,免除通信链路维护的后顾之忧。为用户提供各种速率的高质量、透明数据传输的永久或半永久性专用电路,为配电变压器建立了专用数据网。
2 智能配电变压器监测软件系统的设计与实现
2.1 系统结构。配电变压器监测的核心部件是ＡRＭ 微控制器。各种传感器可以实时采集配电变压器的相关参数，ＡRＭ 微控制器对采集的数据进行分析处理，利用GＰRS 网络与控制中心建立数据信息传输通道，采集到的相关数据参数可以实时传输到控制中心，确保运行状态控制中心及时了解和掌握运行状况。
2.2 配电变压器监测硬件设计。配电变压器监测终端应具有实时数据采集功能、故障诊断功能、实时监测功能、数据传输与显示功能、数据报表与存储功能、实时遥信功能、实时遥控功能、实时遥调功能、失电数据保护功能、故障报警与恢复功能。设计的配电变压器监测终端由4 个模块组成，分别为数据采集模块、数据分析处理模块、数据通信模块、外围电路模块。一是数据采集模块。选用芯片采集变压器的各项数据。此芯片集成７ 路１６ 位Ａ ／ Ｄ 转换器，用三路采集三相电压数据和三相电流数据， 用一路采集零线电流数据，可以采集三相三线和三相四线相关数据。ＡTT７０２２Ｂ芯片的７ 通道１６ 位模数转换电路先采集输入电压和输入电流样本， 然后再对样本进行转换；２4位ＤSＰ 模块对转换后的数据进行处理， 三相电能参数运算全部完成后，将数据保存到相应的参数寄存器中。同时，通过交换数据。在这个过程中，有功／无功电能脉冲、基波／谐波有功无功电能脉冲、RＭS 和ＰＱS 视在电能脉冲在２4 位ＤSＰ 模块上生成，这些脉冲能够对各类参数进行精度校正，确保数据的精准性。配电变压器的低压侧电压和电流信号通过ＰT，CT 转换成低电压、小电流信号，对这些信号进行调整和滤波处理后，传输到芯片中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过芯片与ＭCU 进行数据联通，并从ＭCU 通过SCIＫ 取得时钟。二是数据分析处理模块。在设计过程中，数据分析处理的核心芯片选用。芯片将采集的数据传输到微控制器后对数据进行分析处理，判断是否发生线路故障。如果确定发生故障，通过控制输出进行分闸或者合闸，防止故障损坏电路，并在LEＤ 屏上进行显示。通过IICI 口将采集的数据存储到２4LC５１２ 存储芯片上，进行数据备案，同时数据和信息通过UＡRT 串口传输到配电主站，等待主站发生控制指令。如果要控制可以通过按键输入， 操作结果经由SSＰ 口发送到LCＤ 进行显示。三是数据通信模块。配电变压器监测终端通过一个接口与ＰLC 板通信进行数据传输和协议转换。为实现主-从结构半双工通信方式，通信接口必须遵守通信规约。帧起始符、从站地址域、数据长度、数据域、控制码、帧信息纵向校验码、帧结束符组成一帧信息。计量检测接口与另一个RS-48５ 相连接，并连接低压载波集抄器。控制中心的抄表命令通过中压载波通道下达，再传输到低压载波集抄器，并将电表信息上传到控制中心。四是外围电路模块。存储芯片采用芯片， 用来存储所有TTU 采集的数据。芯片以 ｘ8 位存储器进行组合，支持２线串行接口。TTU 的功能采用液晶显示模块显示。２4LC５１２ 芯片具有串行通信功能，可以对进行串行控制，并对系统功能的结果进行显示。
2.3 配电变压器监测终端软件设计。在软件设计中，编程采用ＡＤS 集成开发环境。系统通电后开始初始化程序：校正芯片把校正参数写入２4LC５１２ 芯片，再进行依次启动，使用校正参数对系统进行初始化，判断数据中心是否配置配电变压器额定参数后，采集参数、处理数据、打包发送等程序开始运行。系统初始化后进入正常工作模式：查看数据端报送的数据信息，包括配电变压器的额定参数、报警限值、报警时间等；收到相关数据信息后，数据实时采集开始运行；采集数据时，每分钟采集１ 次参数，经过分析计算后，把数据存储到判断是否有报警消息，如果有报警信息，发出保护信号指令，避免电路受损，故障信息一方面存入芯片， 另一方面报送配电主站，并记录发生故障时间。终端LCＤ 显示器上能够显示每次数据采集的情况。
2.4配电变压器监测数据采集设置。从上到下依次包括了控制菜单、实时数据显示窗口、数据中心连接设置和发送数据部分，通过控制菜单可以访问系统配置、设备当前运行状态、图表分析显示、历史数据查询等对话框或窗口，并可以通过菜单执行清除显示命令来清除主界面上实时数据显示部分上实时接受到的信息。监测客户端只要一收到信号将会在主界面实时显示。为满足数据的一致性和完整性要求，在监测系统设计之初就将数据库服务器设计成通过网络加安全验证访问的方式，将客户端与服务器端分离，数据中心配置按钮用来配置服务器的地址。通过历史数据所画的在历史数据查询窗口中展现，在设备历史数据查询窗口左侧，可以设置起止时间以及要生成监测值。配电变压器监测管理人员综合配电变压器监测系统给出的信息做出决策，终端设备操作业务负责将配电变压器监测管理员的决策通过命令形式发送给监测管理软件，经由监测管理软件发送给数据采集设备让终端设备执行相应动作，同时将命令内容、命令时间和执行结果存储到操作记录库中，定期将操作记录报告给上一级管理员，以便发现不安全的操作或命令保证监测设备正常运转。
本文设计方案采用了新技术、新器件的设计思想，实现了对配电变压器所有电参数的计量．充分利用了芯片的内置功能模块，减少了外围电路，降低了成本，提高了产品的可靠性。
参考文献
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论文作者:贾友超
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/12
标签：变压器论文; 数据论文; 芯片论文; 实时论文; 信息论文; 参数论文; 功能论文; 《电力设备》2018年第21期论文;