JP柜智能配變終端A9核心板解決方案
根據(jù)國家電網(wǎng)建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)戰(zhàn)略部署,將農(nóng)網(wǎng)智能化作為試點(diǎn)工程,推動(dòng)配電技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展。今年7月,國家電網(wǎng)起草提出了規(guī)范智能配變終端的最新技術(shù)指標(biāo),到底最新指標(biāo)的內(nèi)容有哪些呢?
為加快配電網(wǎng)建設(shè)改造,推進(jìn)轉(zhuǎn)型升級,國家能源局發(fā)布的《配電網(wǎng)建設(shè)改造行動(dòng)計(jì)劃(2015—2020年)》,明確加大配電網(wǎng)資金投入,2015年至2020年,配電網(wǎng)建設(shè)改造投資不低于2萬億元。通過實(shí)施,到2020年,配電網(wǎng)智能化建設(shè)和應(yīng)用水平大幅提高,供電可靠率達(dá)到99.99%,全面解決城鄉(xiāng)電網(wǎng)薄弱問題。
圖1 配電網(wǎng)
國家電網(wǎng)在近幾年的農(nóng)網(wǎng)改造中,大面積升級各種供電設(shè)備,其中在變壓器臺區(qū)中會(huì)升級JP 柜,JP柜是配電變壓器綜合配電柜的簡稱,如圖2所示,是否感覺特別常見,甚至身邊隨處可見。
圖2 農(nóng)網(wǎng)改造JP柜
國家電網(wǎng)新指標(biāo)指向的對象是誰呢?那就那就要提提我們今天的主角,JP柜中的大腦--“智能配變終端”如圖3:
圖3智能配變終端
一、最新智能配變終端技術(shù)要求
國家電網(wǎng)公司根據(jù)農(nóng)網(wǎng)的運(yùn)行特點(diǎn),汲取過去農(nóng)網(wǎng)建設(shè)與使用經(jīng)驗(yàn),規(guī)范智能配變終端技術(shù)要求,對智能配變終端的環(huán)境要求、電源要求、功能要求、技術(shù)指標(biāo)、可靠性等提出了詳細(xì)要求。在此之前,農(nóng)網(wǎng)智能型低壓配電箱完全遵照國家電網(wǎng)公司發(fā)布的 Q/GDW 614-2011 《農(nóng)網(wǎng)智能型低壓配電箱功能規(guī)范和技術(shù)條件》和Q/GDW 615-2011《農(nóng)網(wǎng)智能配變終端功能規(guī)范和技術(shù)條件》進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造、管理、維護(hù)。最新提出的智能配變終端技術(shù)要求如下幾點(diǎn):
1、環(huán)境要求
環(huán)境溫度及濕度要求詳情見表1。
表1環(huán)境溫度、濕度
2、電源要求
使用交流三相四線制供電,在系統(tǒng)故障(三相四線供電時(shí)任斷二相電)時(shí),交流電源可供終端正常工作,具體電源技術(shù)參數(shù)指標(biāo)要求如下:
額定電壓:AC220V/380V,50Hz;
允許偏差:-30%~+30%;
終端加上電源、斷電、電源電壓緩慢上升或緩慢下降,均不應(yīng)誤動(dòng)或誤發(fā)信號,當(dāng)電源恢復(fù)正常后應(yīng)自動(dòng)恢復(fù)正常運(yùn)行;
電源恢復(fù)后保存數(shù)據(jù)不丟失,內(nèi)部時(shí)鐘正常運(yùn)行;
3、功能要求
終端功能由基本功能和擴(kuò)展應(yīng)用功能構(gòu)成,基本功能為必備功能,擴(kuò)展功能為可選功能?;竟δ馨韵虏糠郑?/p>
配變監(jiān)測功能
開關(guān)量采集
無功補(bǔ)償控制功能
剩余電流動(dòng)作保護(hù)器監(jiān)測功能
低壓開關(guān)位置信息采集功能
用電信息監(jiān)測功能
三相不平衡治理功能
變壓器狀態(tài)監(jiān)測功能
環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測功能
數(shù)據(jù)記錄及遠(yuǎn)傳功能
維護(hù)功能
數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能
就地指示功能
對時(shí)功能
安全防護(hù)
即插即用自動(dòng)配置
4、技術(shù)指標(biāo)
軟件架構(gòu)要求;
具備開放性,具備第三方軟件移植能力;
硬件架構(gòu)要求;
具備較強(qiáng)計(jì)算、存儲能力,能方便的添加新業(yè)務(wù)功能。CPU應(yīng)為雙核,主頻應(yīng)在600MHz以上,內(nèi)存應(yīng)在512M以上,F(xiàn)LASH應(yīng)在1G以上,均為工業(yè)級芯片。
模擬量;
精確測量范圍:
電壓:0.7~1.3UN;0~264V;電流:0~6A;頻率:45Hz ~55Hz。
測量精度:
電壓:≤±0.5%;電流:≤±0.5%;頻率:≤0.01Hz;有功功率:≤±1%;無功功率:≤±1%;功率因數(shù):≤±1%;視在功率:≤±1.0%;電度量:≤1.0%。
輸入狀態(tài)量:
支持單點(diǎn)遙信;
電源24V;
軟件防抖動(dòng)時(shí)間10~60000毫秒可設(shè),事件記錄分辨率不大于10毫秒。
5、可靠性
設(shè)備本體平均無故障工作時(shí)間(MTBF)應(yīng)不低于50000h;終端使用壽命應(yīng)為8~10年。
二、ZLG致遠(yuǎn)電子基于Cortex-A9嵌入式解決方案
電網(wǎng)改造覆蓋面積廣,需要低成本、高穩(wěn)定性、苛刻環(huán)境適應(yīng)性的設(shè)備。ZLG致遠(yuǎn)電子Cortex-A9系列核心板產(chǎn)品,擁有豐富的接口資源、工業(yè)品質(zhì)非常適合于作為智能配變終端主控制器的顯控單元。顯控單元主要包含數(shù)控顯示、矩陣鍵盤、數(shù)據(jù)下載、數(shù)據(jù)上傳、狀態(tài)指示燈控制、部分?jǐn)?shù)據(jù)監(jiān)控,數(shù)據(jù)分析處理等功能。
下圖為ZLG致遠(yuǎn)電子基于工控核心板在智能配變終端中的應(yīng)用實(shí)例:
圖4智能配電(變)終端核心板應(yīng)用實(shí)例
ZLG致遠(yuǎn)電子基于Cortex-A9嵌入式解決方案框圖如下所示:
圖5 基于Cortex-A9嵌入式解決方案框圖
國家電網(wǎng)提出的最新技術(shù)指標(biāo)對系統(tǒng)要求:可開發(fā)性、支持第三方軟件移植功能。ZLG致遠(yuǎn)電子Cortex-A9工控核心板支持的嵌入式Linux系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)的Ubuntu系統(tǒng)均具備二次開發(fā)和軟件移植能力,保證系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。其余指標(biāo)如表2所示,并與M6708-T參數(shù)進(jìn)行對比:
表2 智能配變終端技術(shù)參數(shù)對比
通過上表數(shù)據(jù)體數(shù)據(jù)體現(xiàn),ZLG致遠(yuǎn)電子Cortex-A9的核心板在滿足新標(biāo)準(zhǔn)的所有指標(biāo)的同時(shí),還具備更多其他優(yōu)勢和功能擴(kuò)展,如下所示:
LVDS、LCD、HDMI 等多種顯示接口提供選擇;
2路USB接口,可通過HUB擴(kuò)展至5路USB 滿足鼠標(biāo)、鍵盤、U盤等多路外設(shè)同時(shí)使用;
2路CAN總線,X86不能直接具備的數(shù)據(jù)總線;
2路 IIC,可用于數(shù)據(jù)監(jiān)控;
3路復(fù)用SPI,可豐富采集和控制的數(shù)據(jù)總線;
2路SD卡,可提供 1路WIFI模塊和1路TF卡,單通道TF卡支持32G(目前最高可支持64G);
1路標(biāo)準(zhǔn)SATA 2.0,此功能僅四核心板支持,可滿足用戶數(shù)據(jù)存儲擴(kuò)展的需求;
2路Mini PCIE接口,1路支持Wi-Fi、ZigBee、局域網(wǎng)MiniPCIE模塊;1路可支持2G/3G/4G廣域網(wǎng)MiniPCIE模塊。