0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看威廉希尔官方网站 视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

基于P89C591控制器实现实现变电站远程控制系统的设计

电子设计 来源:电子产品世界 作者:张天鹏;张修太;翟 2021-03-28 11:03 次阅读

作者:张天鹏;张修太;翟亚芳;秦长海

目前,我国基本上进入大电网、大电厂、大机组、高电压输电、高度自动控制的新时代,用电负荷增长速度快,超高电压输电网络不断扩建,电压等级越来越高。各地的变电站建设与管理显得尤为重要,在此背景下,变电站的集中控制威廉希尔官方网站 得到大力推广。它要求变电站能够向集中控制系统传送足够的信息,要求变电站的保护定值和控制装置的整定能够在集中控制系统中进行设定,要求各类保护能够进行协调和匹配。为此,设计了一个变电站变送器,它在功能上支持灵活的处理数据,能够可靠地与设备进行通信,并将数据可靠地传给集中控制系统。

变电站变送器主要是用于电网中箱式变电站以及更高电压等级的变电站中,以满足对变电站监测、控制和通讯的需要。该装置主要监测变压器高低压侧电流与电压、频率及开关量状态,计算有功功率、无功功率、有功电量、无功电量,分析电能质量,统计电能数据等,结合变电站的综合保护装置,可以实现过电流保护、过负荷保护、零序电压保护等。并将监测到的数据和计算结果通过CAN控制器局域网)总线传送到上位机中,实现对变电站的远程控制。系统结构框图如图1所示。

基于P89C591控制器实现实现变电站远程控制系统的设计

系统硬件设计

本系统采用CAN总线将各个变电站的变送器组成通信网络,用以实现对变电站的集中控制。微控制器采用带有CAN控制器的单片机P89C591。P89C591是由NXP开发生产的,适用于自动和通用工业应用的8位高性能微控制器。它自带有6路interwetten与威廉的赔率体系 输入的10位ADC,2个8位分辨率的脉宽调制输出,带有CAN控制器,在应用时可以省去CAN控制器 PCA82C200或SJA1000,减少了电路连接。其硬件连接框图如图2所示。本设计中采用X5045作为系统上电复位、电源监控看门狗电路,可以大幅度提高整个电路的抗干扰能力;采用集成数字温湿度传感器LTM8901采集变电站内部的温度和湿度;键盘管理芯片采用ZLG7289B,液晶显示采用LM3033B-0BR3芯片;光电隔离采用GH140Z。

模拟量输入电路

P89C591的模拟输入电路包括一个6输入模拟多路复用器和一个10位标准二进制逐次逼近式ADC。A/D还可通过置位ADC8(AUXR1.7)配置成快速转换的8位模式。8位结果保存在ADCH寄存器中。模拟参考电压和模拟电源通过单独的输入引脚连接。对于10位精度,转换需要50个机器周期,当晶振为12MHz时为25μs。对于8位精度,转换需要24个机器周期。输入电压范围为0“+5V。系统的测量量是变电站二次侧的电压量和电流量,取自于电压互感器和电流互感器的输出端,其数值一般不能直接满足A/D转换的要求,需要经过电量变换电路转换成满足A/D转换要求的数值。满足要求的模拟量经过低通滤波器以后可以直接连接到P89C591的P1.2”P1.7上,进行A/D转换。

CAN总线接口电路

CAN总线接口电路主要由P89C591的内部CAN控制器和CAN总线驱动器82C250组成。为了增强CAN总线节点的抗干扰能力,P89C591芯片的CTX0和CRX0并不直接与82C250的TXD和RXD相连,而设计为通过高速光耦6N137后与82C250相连,这样就很好地实现了总线上各CAN节点间的电器隔离。光耦部分电路所采用的2个电源完全隔离,这样可以提高节点的稳定性和安全性,其电路连接如图3所示。

o4YBAGBf8vqAd-vcAACQ1gJppEg615.png

开关量输入/输出

开关量输入/输出系统在变电站中担负着各种保护装置的出口跳闸、信号报警、外部接点输入能功能。它主要由光电隔离器件和中间继电器组成,在此不再赘述。

系统软件设计

本系统软件设计采用模块化结构,各个功能子块独立,方便调试。系统主流程图如图4所示。从图中可以看出,整个软件在结构上分为主程序、键盘程序、数据采集程序、显示程序、CAN总线通信程序以及输出控制程序。主程序实现各个模块的初始化,然后进入中断等待。键盘程序主要任务是判断被按下键的键值,然后根据键值去执行相应的程序。数据采集程序主要是定时读取A/D转换的结果,并将结果保存到单片机中,然后调用显示程序将结果显示,调用CAN总线通信程序将结果通过CAN总线上传给主控制机。

pIYBAGBf8wSAA2wrAABx3ai_tgw570.png

结语

该系统以P89C591为核心控制器,以CAN总线作为通信网络,经仿真测试表明,各模拟量的测量误差不超过额定值的±1%,功率测量误差不超过额定值的±2%,开关量输入电压(DC24V),分辨率不大于5ms,基本可以实现对变电站运行参数的自动监测,并且结合变电站的综合保护装置,可以实现对变电站运行的自动控制。利用CAN总线将检测结果传送到集中控制系统中去,在集中控制室可以监控各个变电站的运行情况,并可以修改变电站的运行参数,从而实现对变电站的远程控制。

责任编辑:gt

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 变电站
    +关注

    关注

    7

    文章

    1253

    浏览量

    41767
  • 控制器
    +关注

    关注

    112

    文章

    16335

    浏览量

    177815
  • 变送器
    +关注

    关注

    13

    文章

    1379

    浏览量

    91063
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    labview远程控制系统的设计与实现

    labview远程控制系统的设计与实现[hide] [/hide]
    发表于 06-01 09:40

    地区变电站自动化系统设计

    目前,利用计算机威廉希尔官方网站 、控制威廉希尔官方网站 、制造威廉希尔官方网站 及通信威廉希尔官方网站 已实现了对电力系统运行的综合自动化控制,这对电网的安全性、经济性有着重要的意义.现在,各地区变电站
    发表于 03-07 16:58

    如何实现家电远程控制器的设计?

    如何实现家电远程控制器的设计?实现家电远程控制的原理及系统结构是什么?Actel数模结合FPGA的特点有哪些?
    发表于 04-08 06:37

    如何实现变电站智能远程视频监控系统的设计?

    如何实现变电站智能远程视频监控系统的设计?
    发表于 06-03 07:13

    基于通信控制器远程控制系统的设计

    本文设计并实现了一个基于通信控制器远程控制系统,该系统通过使用中央空调机组控制器、GSM/GPRS 通信
    发表于 06-01 10:43 20次下载

    基于微控制器变电站远程控制系统设计

    本文设计了基于微控制器变电站远程控制系统系统通过RS485 完成对各电气设备的信号采集,然后通过CAN 总线将数据传给数据中心站,完成系统
    发表于 08-24 08:27 13次下载

    基于AT89S52+GPRS的远程控制系统

    基于AT89S52+GPRS的远程控制系统
    发表于 12-17 21:59 8次下载

    通过采用单片机P89C591和CAN总线实现变电站变送器系统的设计

    、无功电量,分析电能质量,统计电能数据等,结合变电站的综合保护装置,可以实现过电流保护、过负荷保护、零序电压保护等。并将监测到的数据和计算结果通过CAN(控制器局域网)总线传送到上位机中,实现
    的头像 发表于 09-10 08:05 2512次阅读
    通过采用单片机<b class='flag-5'>P89C591</b>和CAN总线<b class='flag-5'>实现</b><b class='flag-5'>变电站</b>变送器<b class='flag-5'>系统</b>的设计

    变电站开关电机电源远程控制的设计方案

    变电站开关电机电源远程控制的设计方案
    发表于 06-28 15:55 7次下载

    智能变电站的相关知识

    智能变电站是一种基于数字化、智能化、信息化威廉希尔官方网站 的新型变电站。与传统的变电站相比,智能变电站采用了先进的控制威廉希尔官方网站 、线路保护及通信威廉希尔官方网站 等,
    发表于 04-04 17:39 1054次阅读

    变电站控制系统的基本结构及作用

     变电站控制系统是指对变电站的高压和低压设备进行控制和管理的系统,其基本结构包括以下几部分:   1. 监视
    发表于 04-10 15:51 1653次阅读

    变电站控制系统的工作原理和作用

    变电站控制系统是指对变电站进行监控、控制、通信和保护等各种功能的系统。主要由控制中心、开关设备
    发表于 04-11 15:56 2439次阅读

    变电站控制系统的常见故障和维修方法

    变电站控制系统是指对变电站进行实时监测、控制、保护等相关功能的自动化控制系统。它由各种控制设备和
    发表于 04-11 15:57 1139次阅读

    智能变电站远程监控解决方案

    变电站的实时监控、数据采集、状态分析等功能,提高变电站的运行效率和安全性。 智能变电站远程监控解决方案,通过智能配电监控模块、电参数采集模块、电流/电压传感
    的头像 发表于 04-11 17:23 349次阅读

    无人化与自动化升级改造工程 变电站远程智能辅助监控系统

    变电站内智能辅助监控威廉希尔官方网站 得到大幅提升,实现站内真正无人值班已为可能。通过安装网络摄像仪、传感控制器等手段,实现数据采集、红外遥控、
    的头像 发表于 04-17 11:22 675次阅读
    无人化与自动化升级改造工程  <b class='flag-5'>变电站</b><b class='flag-5'>远程</b>智能辅助监控<b class='flag-5'>系统</b>