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国家电网推出智能配变终端新指标,用Cortex-A9嵌入式芯片可以应对这些事情

来源:艾特贸易2017-09-05

简介根据国家电网建设坚强电网战略部署,将农网智能化作为试点工程,推动配电技术创新发展。今年7月,国家电网起草提出了规范智能配变终端的最新技术指标,到底最新指标的内容有哪

根据国家电网建设坚强电网战略部署,将农网智能化作为试点工程,推动配电技术创新发展。今年7月,国家电网起草提出了规范智能配变终端的最新技术指标,到底最新指标的内容有哪些呢?本文为大家详细讲解。

 

为加快配电网建设改造,推进转型升级,国家能源局发布的《配电网建设改造行动计划(2015—2020年)》,明确加大配电网资金投入,2015年至2020年,配电网建设改造投资不低于2万亿元。通过实施,到2020年,配电网智能化建设和应用水平大幅提高,供电可靠率达到99.99%,全面解决城乡电网薄弱问题。

 

图1 配电网

 

国家电网在近几年的农网改造中,大面积升级各种供电设备,其中在变压器台区中会升级JP柜,JP柜是配电变压器综合配电柜的简称,如图2所示,是否感觉特别常见,甚至身边随处可见?

 

图2 农网改造JP柜

 

国家电网新指标指向的对象是谁呢?那就要提提我们今天的主角:JP柜中的大脑——“智能配变终端”,如图3所示:

 

图3 智能配变终端

 

最新智能配变终端技术要求
 

 

国家电网公司根据农网的运行特点,汲取过去农网建设与使用经验,对农网智能配变终端的环境条件、工作电源、功能要求、技术指标、可靠性等作了明确规定。在此新规之前,农网智能型低压配电箱完全遵照国家电网公司发布的 Q/GDW 614-2011 《农网智能型低压配电箱功能规范和技术条件》和Q/GDW 615-2011《农网智能配变终端功能规范和技术条件》进行研发生产。最新提出的智能配变终端技术要求如下几点:

 

1、环境要求

 

环境温度及湿度要求详情见表1。

 

表1 环境温度、湿度

 

2、电源要求

 

使用交流三相四线制供电,在系统故障(三相四线供电时任断二相电)时,交流电源可供终端正常工作,具体电源技术参数指标要求如下:

  • 额定电压:AC220V/380V,50Hz;

  • 允许偏差:-30%~+30%;

  • 终端加上电源、断电、电源电压缓慢上升或缓慢下降,均不应误动或误发信号,当电源恢复正常后应自动恢复正常运行;

  • 电源恢复后保存数据不丢失,内部时钟正常运行。

     

    3、功能要求

     

    终端功能由基本功能和扩展应用功能构成,基本功能为必备功能,扩展功能为可选功能。基本功能包含以下部分:

    • 配变监测功能

    • 开关量采集

    • 无功补偿控制功能

    • 剩余电流动作保护器监测功能

    • 低压开关位置信息采集功能

    • 用电信息监测功能

    • 三相不平衡治理功能

    • 变压器状态监测功能

    • 环境状态监测功能

    • 数据记录及远传功能

    • 维护功能

    • 数据统计功能

    • 就地指示功能

    • 对时功能

    • 安全防护

    • 即插即用自动配置

       

      4、技术指标

       

      软件架构要求

      具备开放性,具备第三方软件移植能力;

       

      硬件架构要求

      具备较强计算、存储能力,能方便的添加新业务功能。CPU应为双核,主频应在600MHz以上,内存应在512M以上,FLASH应在1G以上,均为工业级芯片。

       

      模拟量

      • 精确测量范围

        电压:0.7~1.3UN;0~264V;电流:0~6A;频率:45Hz ~55Hz 

         

        • 测量精度

          电压:≤±0.5%;

          电流:≤±0.5%;

          频率:≤0.01Hz;

          有功功率:≤±1%;

          无功功率:≤±1%;

          功率因数:≤±1%;

          视在功率:≤±1.0%;

          电度量:≤1.0%。

           

          输入状态量

          • 支持单点遥信;

          • 电源24V;

          • 软件防抖动时间10~60000毫秒可设,事件记录分辨率不大于10毫秒。

             

            5、可靠性

             

            设备本体平均无故障工作时间(MTBF)应不低于50000h;终端使用寿命应为8~10年。

             

            基于Cortex-A9嵌入式解决方案
             

             

            电网改造覆盖面积广,需要低成本、高稳定性、苛刻环境适应性的设备。ZLG致远电子Cortex-A9系列核心板产品,拥有丰富的接口资源、工业品质非常适合于作为智能配变终端主控制器的显控单元。显控单元主要包含数控显示、矩阵键盘、数据下载、数据上传、状态指示灯控制、部分数据监控,数据分析处理等功能。

             

            下图为ZLG致远电子基于工控核心板在智能配变终端中的应用实例:

             

            图4 智能配电(变)终端核心板应用实例

             

            ZLG致远电子基于Cortex-A9嵌入式解决方案框图如下所示:

             

            图5 基于Cortex-A9嵌入式解决方案框图

             

            国家电网提出的最新技术指标对系统要求:可开发性、支持第三方软件移植功能。ZLG致远电子Cortex-A9工控核心板支持的嵌入式Linux系统和标准的Ubuntu系统均具备二次开发和软件移植能力,保证系统的安全性和稳定性。其余指标如表2所示,并与M6708-T参数进行对比:

             

            表2 智能配电终端技术参数对比

             

            通过上表数据体数据体现,ZLG致远电子Cortex-A9的核心板在满足新标准的所有指标的同时,还具备更多其他优势和功能扩展,如下所示:

            • LVDS、LCD、HDMI 等多种显示接口提供选择;

            • 2路USB接口,可通过HUB扩展至5路USB 满足鼠标、键盘、U盘等多路外设同时使用;

            • 2路CAN总线,X86不能直接具备的数据总线;

            • 2路 IIC,可用于数据监控;

            • 3路复用SPI,可丰富采集和控制的数据总线;

            • 2路SD卡,可提供 1路WIFI模块和1路TF卡,单通道TF卡支持32G(目前最高可支持64G);

            • 1路标准SATA 2.0,此功能仅四核心板支持,可满足用户数据存储扩展的需求;

            • 2路Mini PCIE接口,1路支持Wi-Fi、ZigBee、局域网MiniPCIE模块;1路可支持2G/3G/4G广域网MiniPCIE模块。

               

              CORTEX-A9智能电网嵌入式系统