JP柜智能配變終端A9核心板解決方案

　　根據(jù)國家電網(wǎng)建設堅強電網(wǎng)戰(zhàn)略部署，將農(nóng)網(wǎng)智能化作為試點工程，推動配電技術(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，到底最新指標的內(nèi)容有哪些呢?

　　為加快配電網(wǎng)建設改造，推進轉(zhuǎn)型升級，國家能源局發(fā)布的《配電網(wǎng)建設改造行動計劃(2015—2020年)》，明確加大配電網(wǎng)資金投入，2015年至2020年，配電網(wǎng)建設改造投資不低于2萬億元。通過實施，到2020年，配電網(wǎng)智能化建設和應用水平大幅提高，供電可靠率達到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備，其中在變壓器臺區(qū)中會升級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)的運行特點，汲取過去農(nóng)網(wǎng)建設與使用經(jīng)驗，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、可靠性等提出了詳細要求。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》進行設計、制造、管理、維護。最新提出的智能配變終端技術(shù)要求如下幾點：

　　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(三相四線供電時任斷二相電)時，交流電源可供終端正常工作，具體電源技術(shù)參數(shù)指標要求如下：

　　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，均不應誤動或誤發(fā)信號，當電源恢復正常后應自動恢復正常運行;

　　電源恢復后保存數(shù)據(jù)不丟失，內(nèi)部時鐘正常運行;

　　3、功能要求

　　終端功能由基本功能和擴展應用功能構(gòu)成，基本功能為必備功能，擴展功能為可選功能。基本功能包含以下部分：

　　配變監(jiān)測功能

　　開關(guān)量采集

　　無功補償控制功能

　　剩余電流動作保護器監(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)記錄及遠傳功能

　　維護功能

　　數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能

　　就地指示功能

　　對時功能

　　安全防護

　　即插即用自動配置

　　4、技術(shù)指標

　　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;

　　具備較強計算、存儲能力，能方便的添加新業(yè)務功能。CPU應為雙核，主頻應在600MHz以上，內(nèi)存應在512M以上，F(xiàn)LASH應在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：

　　支持單點遙信;

　　電源24V;

　　軟件防抖動時間10～60000毫秒可設，事件記錄分辨率不大于10毫秒。

　　5、可靠性

　　設備本體平均無故障工作時間(MTBF)應不低于50000h;終端使用壽命應為8～10年。

　　二、ZLG致遠電子基于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)境適應性的設備。ZLG致遠電子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、部分數(shù)據(jù)監(jiān)控，數(shù)據(jù)分析處理等功能。

　　下圖為ZLG致遠電子基于工控核心板在智能配變終端中的應用實例：

　　圖4智能配電(變)終端核心板應用實例

　　ZLG致遠電子基于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致遠電子Cortex-A9工控核心板支持的嵌入式Linux系統(tǒng)和標準的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。其余指標如表2所示，并與M6708-T參數(shù)進行對比：

　　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致遠電子Cortex-A9的核心板在滿足新標準的所有指標的同時，還具備更多其他優(yōu)勢和功能擴展，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擴展至5路USB 滿足鼠標、鍵盤、U盤等多路外設同時使用;

　　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路標準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。