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JP柜智能配变终端A9核心板解决方案

文章出处:EEWORLD 发布时间: 2017/08/31 | 462 次阅读

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?


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:

 

图3智能配变终端

一、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,规范智能配变终端技术要求,对智能配变终端的环境要求、电源要求、功能要求、技术指标、可靠性等提出了详细要求。在此之前,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》进行设计、制造、管理、维护。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。


二、ZLG致远电子基于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 智能配变终端技术参数对比

 

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。


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