[自动化] 工厂变配电室监测系统

目前我国的工业企业及民用建筑的供电电源一般是由市电网35KV或10KV系统供给，经用户的各变配电室将电压降低为380/220V供用电设备使用。在市网入户处的变配电站内设有总值班室,并有专人值班,而大部分车间变电室或分变电室则无人值班。基于此种现状,各无人值班的分变、配电室的设备运行情况,各用电回路的电量参数(电流、电压、电度、功率因数、功率等)、开关状态、故障跳闸以及环境参数(温度、湿度)等,在总值班室无法即时了解,只能由运行人员巡视得知，必然给变配电系统的安全运行、负荷分析、躲峰填谷、合理调度和故障的及时处理等现代化运行管理带来困难。
　　而变配电室计算机监控系统是电力系统组成的一个 重要环节，具有可靠性高、抗干扰能力强、实时性好及维护简单等特点。而本设计运用具有超低功耗、低电压工作的MSP430F149单片机作为信号控制器，配合外围芯片，及用C语言编程，来实现对配电室电量参数的测量、计算、存储、显示和通信，将检测到的电参量由RS-485通信将其送到上位机。随着电力系统的快速发展，电网容量的扩大使其结构更加复杂，实时监控、调芳的自动化显得尤为重要；而在电力调度自动化系统中，电力参数的测量是最基本的功能。如何快速、准确地采集各种电力参数显得尤为重要。
1.1系统实现的关键过程是数据采集
在实现自动化的过程中，最关键的环节是数据采集。根据采集信号的不同，可分直流采样和交流采样两种。直流采样，顾名思义，采样对象为直流信号。它是把交流电压、电流信号经过各种变送器转化为0～5V的直流电压，再由各种装置和仪表采集。此方法软件设计简单，对采样值只需作一次比例变换即可得到被测量的数值。但直流采样仍有很大的局限性：无法实现实时信号的采集；变送器的精度和稳定性对测量精度有很大影响；设备复杂，维护难等。
......

内容提要
第一章 绪论
第二章 交流电参量采样测量理论
第三章 硬件电路设计部分
系统介绍
总结
附录

胡大可 MSP430系列单片机低工耗16位单片机原理与应用 北京航天航空出版社
胡大可 MSP430系列FLASH型超低功耗16位单片机 北京航天航空出版社
魏小龙 MSP430 系列单片机接口技术及系统设计示例 北京航天航空出版社
.魏小龙 MSP430系列16位超低功耗单片机实践与系统设计 北京航天航空出版社
刘笃鹏 王川波 电工测量技术.（第一版）. 北京：中国水利水电出版社.1998
张学庄 廖希. 电子测量与仪器（第一版）.长沙：湖南科学技术出版社，1995
沙占有 单片真有效值/直流转换器综述， 电测与仪表.1994，Vol.31（3）：9—12
林得杰 电器测试技术. （第一版）.北京：机械工业出版社
童时中 模块化原理设计方法及应用. 南京：南京标准化协会，1995
戴先中 准同步采样应用中的若干问题. 电测与仪表.1988，25（9）：27
冯志贤 刘星 准同步采样技术在非正弦电参量中的应用。电测与仪表. 1989，26（4）：3—7
赵修明 测量用互感器. 北京：机械工业出版社，1986
无线电元器件精汇 《无线电编辑部》编著 人民邮电出版社
赵学权 张国华编著 新型电子电路应用指南 电源电路 电子工业出版社

本设计是基于利尔达公司MSP430单片机的智能三项电表的研究与实现。此课题研究目的是为了适应电力系统自动化的发展需要，现在随着检测元件的进步、计算机技术的发展，使得各类智能仪表随之问世。智能仪表其优越性主要体现在其集多功能于一体，不仅可以测量数据，并且可对测量的数据进行计算并记录，还可以通过网络通信，迅速传递信息，可以组成智能的自动化系统。这样的好处是省了人工抄表和人工计算，每个检测单元将数据通过网络可以向上位机汇报，整个系统运行状态可在中央监测处看的一目了然。
　　电力资源作国民经济的命脉之一， 是各个行业都是离不开的不可再生资源。所以为了合理利用资源，避免资源浪费，就要对其进行合理分配。把智能电表接入电网是目前对上述问题最好的解决方法。本设计利用MSP430单片机作为核心，配合键盘电路、动态扫描显示电路、三相交流信号采集电路、RS485通信电路等，应用交流电参量采集，主要实现硬件电路部分，和局部软件设计。