地网阻抗分电流向量测试系统设计人机接口子系统(附件)
接地网是电力系统防雷、故障保护系统的重要组成部分。由于接地网长期埋在土壤中，容易被腐蚀而阻抗发生变化，不能满足保护要求，故需要准确测量地网阻抗值。传统的测量方法没有考虑到塔杆分流的情况，因此测量结果与实际值误差较大。为能准确测得接地阻抗的真实值，系统设计采用GPS定时实现同步测量总电流和各塔杆分电流，以得到注入地网的真实电流值，进而测算地网阻抗值。人机接口子系统实现人机界面的设计与下位机的通信协议制定，实现对微机的指令控制和数据交互，显示所测得的各项数据并反映系统的实时状态。关键词 地网阻抗，GPS同步，人机接口，触摸屏
目 录
1 绪论 1
1．1 课题研究背景 1
1．2 国内外技术发展现状 1
1．3 课题研究内容及任务 4
2 技术方案论证 4
3 DGUS触摸屏 6
3．1 DGUS屏概述 6
3．2 DGUS触摸屏参数配置寄存器 7
3．3 存储空间 7
3．4 通信协议 9
3．5 组态软件介绍 10
4 界面绘制设计 12
4．1 设计软件介绍 12
4．2 主机界面绘制 12
4．3 从机界面绘制 14
5 组态设计 15
5．1 主机组态设计 15
5．2 从机组态设计 21
6 程序功能设计 24
6．1 程序总流程 24
6．2 串口程序设计 26
7 调试过程 32
7．1 DGUS屏调试 32
7．2 串口程序调试 36
7．3 波形显示效果调试 40
7．4 系统联合调试 41
7．5 调试所遇困难及解决 45
结 论 48
致 谢 49
参 考 文 献 50
附录A：部分界面设计原图 52
附录B：程序代码 55
1 绪论
1．1 课题研究背景
在电力系统中为了工作和安全的需 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
要，需将电力系统及其电气设备的某些部分与铺设在大地中的接地装置相连接，这就是接地[1]。接地网则是对互相连接组成网状结构的所有接地装置的总称，地网阻抗即为接地网的阻抗值。
随着我国经济的飞速发展，综合国力的不断提升，为保障生产力，电力系统也在随之发展。如今，电网的规模不断扩大，装机容量、电压等级也在持续上升，目前我国1000kV特高压输电线路也已成功运行。电压等级提高可以承载更多的输电任务，能减少输电线路数量，节约电气材料，但电压提高后，使得接地短路电流越来越大，也对接地技术提出了更加严酷的要求。
接地电阻值是衡量接地系统有效性、安全性和鉴定接地系统是否符合要求的重要指标[2]。但是一般变电站站址环境较差，由于接地电阻长期埋在地下，容易被腐蚀而使得电阻值改变，不能满足当时的设计要求，高土壤电阻率地区的状况尤为严重。虽然有很多的降阻方式可以运用，但是并不能保证一定能达到预期的效果。若接地电阻阻值增大，当发生雷击、过电压、短路或其他危险故障时，将无法保护接地设备和工作人员的安全，进而影响电网安全，造成不可预计的生命和财产损失。因此，准确测量接地网的阻抗值，及时发现并排除安全隐患成为必须要解决的问题。
很早之前人们就已经开始对接地电阻测量的探索，但是限于技术，测量误差很大。随着技术发展，各种测量仪器被制造出来，测量方法也在不断进步。当今，无论是工业还是民用设备，都在向着自动化、智能化和可视化发展，人们对人机交互的要求也越来越高，与此同时，人机接口技术也在随之不断发展。人机交互可以实现人与机器之间的的对话，能够实时了解设备各项数据情况，下达操作指令。如果设计不当，将可能造成严重的后果，因此，必须设计完善的人机接口方案。
1．2 国内外技术发展现状
1.2.1 接地电阻测量仪的发展
最早的测量仪在20世纪中叶就被制造出来——伏安法电阻测量仪，其原理简单，测量范围比较宽，但是，受外界干扰影响大，无法在强电压区域测量，并且在测量前要估算电流大小，使得工作量很大，使用起来相当繁琐。
在此之后苏联发明了E型测量仪，设计原理上优于伏安法，相当程度上减轻了工作量，不足之处是需要人为操作手摇发电机，导致测量精度低。到了70年代，我国自制的ZC系列接地电阻测量仪问世，虽然在设计原理上与苏联E型没有差异，但在结构、重量、体积和测量范围方面比E型略微优[3]。80年代，数字式电阻测量仪被制造出来，其连接方式与ZC系列相似，因使用了数字化技术，所以与摇表式相比，不仅在稳定性的表现上非常出色，而且精度也要高的多。
到了90年代，利用电磁原理的钳口式电阻测量仪诞生，这是传统测量仪器的一次突破，这种仪器只需用钳口钳住接地线即可测量出接地电阻的阻值。如法国的单口型6413，具有快速测量，操作简单等特点，但由于测试频率单一，电气设备泄露电流频率容易影响其测量精度[4]。虽然此种仪器也有钳口为双口的，但是测量原理仍然没有改变，因此测量精度上也比较低，一般作为设备的接地参考。
近年来，随着计算机技术的飞速发展，研究人员制造出了与计算机技术相结合的智能型接地电阻测量仪。澳大利亚红相研制的8000(S)型地网测量仪[5], 使得异频法逐渐普及，相似的测量仪还有南京DJII系列和西安ZFDW系列等，该类测量仪运用异频法，剔除了工频干扰信号，有效地抑制高频干扰，消除互感影响，从而使得测量精度大大提高，可以用于大中型的接地网阻抗的测量。
1.2.2 接地电阻测量技术的发展
最初人们对接地电阻的测量是用伏安法，这种方法是相当原始的，此种方法工作量大，操作繁琐，而且误差大。
目 录
1 绪论 1
1．1 课题研究背景 1
1．2 国内外技术发展现状 1
1．3 课题研究内容及任务 4
2 技术方案论证 4
3 DGUS触摸屏 6
3．1 DGUS屏概述 6
3．2 DGUS触摸屏参数配置寄存器 7
3．3 存储空间 7
3．4 通信协议 9
3．5 组态软件介绍 10
4 界面绘制设计 12
4．1 设计软件介绍 12
4．2 主机界面绘制 12
4．3 从机界面绘制 14
5 组态设计 15
5．1 主机组态设计 15
5．2 从机组态设计 21
6 程序功能设计 24
6．1 程序总流程 24
6．2 串口程序设计 26
7 调试过程 32
7．1 DGUS屏调试 32
7．2 串口程序调试 36
7．3 波形显示效果调试 40
7．4 系统联合调试 41
7．5 调试所遇困难及解决 45
结 论 48
致 谢 49
参 考 文 献 50
附录A：部分界面设计原图 52
附录B：程序代码 55
1 绪论
1．1 课题研究背景
在电力系统中为了工作和安全的需 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
要，需将电力系统及其电气设备的某些部分与铺设在大地中的接地装置相连接，这就是接地[1]。接地网则是对互相连接组成网状结构的所有接地装置的总称，地网阻抗即为接地网的阻抗值。
随着我国经济的飞速发展，综合国力的不断提升，为保障生产力，电力系统也在随之发展。如今，电网的规模不断扩大，装机容量、电压等级也在持续上升，目前我国1000kV特高压输电线路也已成功运行。电压等级提高可以承载更多的输电任务，能减少输电线路数量，节约电气材料，但电压提高后，使得接地短路电流越来越大，也对接地技术提出了更加严酷的要求。
接地电阻值是衡量接地系统有效性、安全性和鉴定接地系统是否符合要求的重要指标[2]。但是一般变电站站址环境较差，由于接地电阻长期埋在地下，容易被腐蚀而使得电阻值改变，不能满足当时的设计要求，高土壤电阻率地区的状况尤为严重。虽然有很多的降阻方式可以运用，但是并不能保证一定能达到预期的效果。若接地电阻阻值增大，当发生雷击、过电压、短路或其他危险故障时，将无法保护接地设备和工作人员的安全，进而影响电网安全，造成不可预计的生命和财产损失。因此，准确测量接地网的阻抗值，及时发现并排除安全隐患成为必须要解决的问题。
很早之前人们就已经开始对接地电阻测量的探索，但是限于技术，测量误差很大。随着技术发展，各种测量仪器被制造出来，测量方法也在不断进步。当今，无论是工业还是民用设备，都在向着自动化、智能化和可视化发展，人们对人机交互的要求也越来越高，与此同时，人机接口技术也在随之不断发展。人机交互可以实现人与机器之间的的对话，能够实时了解设备各项数据情况，下达操作指令。如果设计不当，将可能造成严重的后果，因此，必须设计完善的人机接口方案。
1．2 国内外技术发展现状
1.2.1 接地电阻测量仪的发展
最早的测量仪在20世纪中叶就被制造出来——伏安法电阻测量仪，其原理简单，测量范围比较宽，但是，受外界干扰影响大，无法在强电压区域测量，并且在测量前要估算电流大小，使得工作量很大，使用起来相当繁琐。
在此之后苏联发明了E型测量仪，设计原理上优于伏安法，相当程度上减轻了工作量，不足之处是需要人为操作手摇发电机，导致测量精度低。到了70年代，我国自制的ZC系列接地电阻测量仪问世，虽然在设计原理上与苏联E型没有差异，但在结构、重量、体积和测量范围方面比E型略微优[3]。80年代，数字式电阻测量仪被制造出来，其连接方式与ZC系列相似，因使用了数字化技术，所以与摇表式相比，不仅在稳定性的表现上非常出色，而且精度也要高的多。
到了90年代，利用电磁原理的钳口式电阻测量仪诞生，这是传统测量仪器的一次突破，这种仪器只需用钳口钳住接地线即可测量出接地电阻的阻值。如法国的单口型6413，具有快速测量，操作简单等特点，但由于测试频率单一，电气设备泄露电流频率容易影响其测量精度[4]。虽然此种仪器也有钳口为双口的，但是测量原理仍然没有改变，因此测量精度上也比较低，一般作为设备的接地参考。
近年来，随着计算机技术的飞速发展，研究人员制造出了与计算机技术相结合的智能型接地电阻测量仪。澳大利亚红相研制的8000(S)型地网测量仪[5], 使得异频法逐渐普及，相似的测量仪还有南京DJII系列和西安ZFDW系列等，该类测量仪运用异频法，剔除了工频干扰信号，有效地抑制高频干扰，消除互感影响，从而使得测量精度大大提高，可以用于大中型的接地网阻抗的测量。
1.2.2 接地电阻测量技术的发展
最初人们对接地电阻的测量是用伏安法，这种方法是相当原始的，此种方法工作量大，操作繁琐，而且误差大。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/1915.html
