智能照明控制系统的设计与实现

针对大学校园内教室晚间无人而灯光常亮造成的电能浪费现象,设计一种以 STC８９C５２RC单片机为核心的智能照明控制系统.系统由检测电路、控制电路、通信模块和自发电模块组成.检测电路通过红外感应检测教室人员信息,控制电路根据检测信息控制教室灯光亮灭,通信模块完成检测电路与控制电路之间的通信,自发电模块通过人体坐立动作发电为电路供电,达到节能的效果.实验证明,系统可靠工作,实现教室内灯光状态的智能控制,达到绿色节能的效果。     

冗余组合式风力发电系统控制器的设计

提出了基于CAN现场总线的中小型风机控制系统方案,介绍了其硬件电路和软件的总体框架。系统包括主控制器和功率模块。功率模块是基本的控制单元,独立控制一路风机;主控板对所有功率模块进行管理,进行电站工作参数采集、蓄电池温度补偿、报警信号的输入输出,以及与监控主机的通信。主控板和功率模块之间采用CAN总线进行通信和控制。功率模块通过组合可满足不同容量风力发电站的需要。实验结果表明所采用方案正确可行,可延伸中小型风机的应用范围。     

直流电源智能化监控系统的设计实现

提出了一种基于ATmega48单片机的智能化电源监控系统的设计方案,实现多路直流电源电流实时监控的功能。当负载出现故障时自动切断电源与负载之间连接,以保护设备。整个系统硬件部分集成了逻辑自锁电路,多路A/D采集,上、下位机之间通信以及主从单片机双机通信等电路模块。并且在电流实时测量原理上详细分析了过载自动保护电路。上位机使用Lab Windows/CVI虚拟仪器实现人机交互,界面友好。     

变电站蓄电池在线监测方案

针对变电站蓄电池使用过程出现的各种故障及使用寿命缩短等问题,介绍了一种蓄电池组及蓄电池单体在线监测方案,该方案遵循主从模块式设计,主控模块负责监控蓄电池组状态、单体电池状态查询和命令执行、与上位机进行通信,使用I2C串行总线对各单体电池测量单元进行链路管理.     

基于无线通信的配电网单相接地故障定位系统及其动模实验

为解决配电网小电流接地系统的单相接地故障定位难题,研发了一套基于无线通信的配电网单相接地故障定位系统,该系统主要包括线路测量单元和监控主站2部分。线路测量单元安装在配电网各主要节点上,监控主站配置在变电站中。该系统通过ZigBee模块实现单元子节点之间的通信,通过GPRS模块实现测量单元与主站的通信,全网通过GPS实现同步采样。该系统适用于多种故障定位方法,能够实现电气量同步采集、无线通信、数据存储、状态监测和故障定位等功能。与定位系统相对应,还提出一种"先定段,后定位"的故障定位思想。理论分析、PSCAD仿真和动模实验验证了该系统和所提故障定位思想的正确性和有效性。     

基于光通信芯片的配电光通信解决方案

目前国网实施配电自动化的城市中,其通信系统绝大部分采用基于以太网无源光网络(ethernet passive optical network,EPON)光通信技术。提出一种配电光通信解决方案,其特点是基于配用电专用ONU芯片设计光网络单元(optical network unit,ONU),将ONU内嵌到配电终端中;同时将加密安全模块集成到ONU模块中。与传统配电通信EPON解决方案相比,该方案综合考虑了配电终端通信系统的功能、性能,其将ONU模块与配电终端进行一体化设计,降低了模块功耗。通过配网现场试点表明,该方案不但能实现传统EPON方案的环网保护、大数据量高速、实时接入等功能,而且在系统功耗、安全、可维护性、经济性等方面具有较大优势。     

基于无线技术的功率监控系统研究

介绍了基于RF通讯技术的功率监控系统的设计.采用自主开发的STC单片机的功率检测环节对电能数据进行实时测量,然后通过串口通信无线模块实现同上位机的实时通信,实现监控单元用电信息的实时监测和控制.     

基于DSP+CPLD的断路器智能控制单元设计

介绍了基于新型高性能数字信号处理器（DSP）芯片TMS320F2812和复杂可编程逻辑器件（CPLD）MAX7128实现的断路器智能控制单元设计。重点叙述了调理电路、F2812通信模块、CPLD模块的设计。采用嵌入式实时多任务操作系统μC／OS—Ⅱ作为系统软件平台．论述了系统软件和应用软件（任务的优先级、流程、通信与同步、通信协议等）的设计,并用VHDL语言实现执行电路的程序设计。该设计方案可提高断路器智能控制单元的可靠性。便于性能扩展。     

一种由TMS320F2812设计的智能断路器

针对电网对断路器自动化的新要求,设计了一种以数字信号处理技术为核心,以32位定点DSP芯片TMS320F2812作为中央处理单元的智能断路器系统。在硬件上采用标准化模块设计方法,主要考虑了数据采集模块、A/D转换模块、供电电源模块和SCI串行通信模块等几个部分。硬件电路的设计选择集成化元器件,力求电路简洁易扩展。软件设计中采用了C语言和汇编语言结合的混合编程方法,以TI公司推出的CCS2000为程序编写平台来实现智能断路器的设计。并提出了智能断路器与计算机之间串行通信方案。该系统测量精度高,性能稳定,运行效果良好,满足输配电管理网络化、智能化要求。     

适于电能质量监测系统的IT800D电力线通信模块

提出在电能质量监测系统中以低压电力线载波通信专用芯片IT800D设计通信模块.电能质量监测系统采用ARM(S3c2410X)和DSP(TMS320C6713)双核结构的总体设计方案.IT800D通信模块主要包含外围接口电路、ROM、RAM、数据链路层、物理层、模拟前端、滤波器和耦合器.给出了通信模块的结构图;论述了该模块的通信过程.为测试通信模块的性能设计了ARM和PC机的通信测试平台,给出了主程序、IT800D初始化程序和通信处理程序的流程图.通过对不同距离、不同速率的通信检测结果表明:所设计的通信模块速率在1～3 Kbit/s的范围内.能满足电能质量监测系统的要求.     

电动汽车直流费控表中CAN通信模块的设计与实现

为了满足专门为国网推行的电动汽车新能源供给模式和运营模式设计的电动汽车费控直流表与电动汽车进行通信的需求,设计了直流费控表的CAN通信单元。设计的通信模块用于与电动汽车通信,进行数据的读写,或者通过USB/CAN转换器与上位机通信,对电动汽车用电情况进行统计、分析和处理。实际测试结果表明,本文研发出的CAN通信模块完全满足汽车直流费控表的通讯要求。     

ODM-7模块在电力配网中的应用

介绍了光纤通信在配电网自动化中的作用，分析了ODM－7异步数据光传输模块的关键技术，并针对这些技术探讨了适用于10／35KV配网自动化的组网方案。     

基于配电网系统保护的馈线终端

采用保护方式实现配电自动化具有快速故障隔离的优点.基于配电网系统保护原理,研制了一种新型馈线终端单元(FTU).该终端采用光纤通信,在光调制解调器(Modem)中通过编码将通信功能和电平(即故障标志)传输功能分开,故障标志传输不需要专用的通道.光Modem之间的帧传送是自主的,相邻Modem间能够快速地传送电平信号,实现了点对点的故障信息交换.FTU中的保护功能和监控与数据采集(SCADA)功能形成独立的功能模块.所提出的FTU方案通过了动模实验和2年多的实际运行.     

基于电力线通信的馈线自动化系统设计

文章介绍了基于电力线通信的配电网馈线自动化系统的基本结构,分析了系统实现在线监测、电流保护、故障检测和隔离等主要功能的实现方法.阐述了10 kV智能柱上开关的设计结构和工作原理,其中载波通信模块能有效应对信道的恶劣传输特性.鉴于目前还没有适合于配电网载波信道的通信规约,提出了基于有限状态机的通信规约设计方案,在101规约的基础上实现了灵活和可靠的中继通信.1年多的现场运行表明,系统稳定可靠,具有较高的实用价值.     

大型风力发电机组的电量采集系统

介绍了WBZ型电量采集模块和西门子S7-300系列可编程控制器的通信模块CP340的功能特点;提出了适合于风力发电机组电量采集系统的通信协议。在此基础上,设计实现了两者之间的数据通信。该电量采集系统已成功应用于风力发电机组的电控系统中,并取得了满意的效果。     

基于ZigBee无线通信的烤房控制仪的设计与实现

针对密集烤房系统中烤房控制仪无线组网的需求，提出了基于ZigBee无线通信的烤房控制仪设计方案。以STM32作为主控芯片，后备电池供电方式可保证系统断电时数据自动存储，采用串口触屏使得人机接口更加友好直观、操作方便，串口ZigBee无线模块满足了烤房群星型网络的组网设计需求，利用变频器驱动循环风机无级调速提升了烘烤的精准控温和节能高效，最后，实验测试结果证明该控制仪性能稳定可靠，有效提升了烤房群的管理水平。     

插件化IEC 61850通信模块设计与实现

变电站应用系统可以通过集成一个基于IEC 61850标准的通信模块(客户端或服务器端),实现具体应用所需要的IEC 61850通信功能。基于IEC 61850通信模块核心功能基本相同,文中提出一种插件化开发IEC 61850通信模块的方案,采用动态链接库、动态协商接口方式达到通用的目的。同时介绍了如何根据此方案实现通用的IEC 61850通信模块,包括数据结构设计方法和工程应用中难点问题的解决思路。实际工程应用情况证明了此方案的可行性和有效性。     

构建纵横联动和资源共享的卫星通信网络

目前,由于各卫星通信设备提供商生产的卫星通信设备制式不统一,不同的卫星通信系统之间无法互联互通。文章介绍了一套可以满足“统一指挥、资源共享、功能完备、反应灵敏、运转高效”的应急指挥体系的建设方案。该方案通过在电力卫星通信应用系统中采用星状网与点对点相结合的卫星通信组网技术．解决了异种卫星通信系统互联互通问题,建立了一套可与上级主管部门及地方政府多级联动指挥、资源共享的电力应急通信体系,提高了电网应对自然灾害及突发事件的能力。     

基于HPLC双模通信的多方式一致性测试系统

国家电网公司正在研究基于HPLC的双模通信技术,可应用于载波通信盲点场景、无线通信盲点场景和双模融合通信场景,以提高接入网的通信带宽、速率和覆盖率以及泛在电力物联网各类新业务支撑能力等。协议一致性测试是确保各厂家所研发通信模块间互联互通的关键所在。为后期验证双模通信模块的协议一致性,设计了一种适用三种研发阶段的双模通信模块一致性测试系统,并详述了测试系统各模块的设计及实现方案。以宽带微功率中CCO的单网络组网测试用例对系统功能进行验证,测试结果表明该系统可全自动实现不同测试方式下对双模通信模块的一致性测试。     

锁相环技术的研究进展

电锁相环(PLL)在无线通信系统、导航、雷达等领域中都占据相当重要的作用,它影响了整个系统的数据处理速率、时钟相位信息的提取等。光学锁相环(OPLL)具有高速实时接收、功耗低、抗背景光干扰能力强、抗多普勒频移等优势,是相干光通信系统的关键电路模块,其性能直接影响光通信系统性能,光锁相环的研究主要针对其参数进行优化和改进。综述了由电锁相环到光锁相环技术的研究进展,在对其原理和关键组件介绍的基础上,详细介绍了电锁相环和光锁相环的分类和参数指标,比较各类光锁相环的性能,总结了无线光相干通信系统中的光锁相环技术,最后对其未来的发展方向进行展望,可为锁相环技术在不同领域的研究和发展提供参考。