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嵌入式以太网在电能质量监测系统中的应用

文选军  
【摘要】: 非线性负载的广泛使用造成电网供电质量降低,同时对电能质量敏感的各种用电设备不断普及,人们对电能质量及供电可靠性的要求越来越高。建立完善的电能质量监测系统,实时监测、分析电力系统中电能受污染的程度,对整个电力系统电能质量管理和改善都是十分重要的。通信技术是研究电能质量监测系统的核心技术之一,通信的性能将直接影响监测系统的性能。本文研究嵌入式以太网在电能质量监测系统通信中的应用,主要工作完成了电能质量监测仪(PQM)嵌入式系统软件设计和上位机以太网通信软件的开发。 1、深入研究电能质量监测系统各种通信网络,通过比较它们的特点,最终选择以太网作为电能质量监测系统通信网络。详细介绍以太网技术,分析了其在电能质量监测系统应用的可行性,并给出了电能监测系统嵌入式以太网的应用模式。 2、在分析系统功能的基础上,给出系统结构框图,并简要介绍各模块的主要硬件实现。 3、在分析嵌入式系统软件功能的基础上,对软件系统进行合理设计。论文介绍了嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ的特点、工作原理以及移植条件。根据系统功能需要完成了μC/OS-Ⅱ在LPC2292上的移植,并在μC/OS-Ⅱ平台上开发以太网驱动程序和设计嵌入式TCP/IP协议栈。通过编写测试软件,测试μC/OS-Ⅱ系统移植和嵌入式系统功能。 4、结合电能质量监测系统数据通信的特点,通过对传输层各种传输方式的比较,选择UDP组播上传数据和单播下发控制命令相结合的传输方式。用VC++6.0开发基于Winsock技术的UDP单播和组播通信软件。通过对电能质量监测仪(PQM)和以太网通信软件的联合调试,嵌入式系统软件和以太网通信软件工作正常,性能良好。


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