摘要：在本文中，我们研究了智能的110kV高压隔离开关控制器的设计和开发，提出了使用高性能微处理器（ARM和CPLD）作为控制核心，并与温度和湿度传感器，110kV传感器配合使用的方法设计高压隔离开关智能控制的其他组件基本上，设备可以使用隔离开关测试来完全满足其工程需求。具有自诊断，控制，智能数据传输等功能，具有实用价值。
关键词：110kV；高压隔离开关；智能控制器
引言
选择ARM和CPLD微处理器来设计和开发用于高压隔离开关的智能控制器，主要是因为ARM可以更好地处理通信网关的处理，并且CPLD是高度集成的。由于编程灵活，开发周期短，设计成本低，机密性高等特点，这些特性不仅使智能控制器设计用于高压隔离开关，不仅处理速度更快，而且控制器更高的抗干扰性能，对您的更好工作产生积极影响。
1总体设计方案
在设计智能控制器时，项目应该严格遵守国际标准，确保该控制器具有扫描，控制网络，状态显示等功能。功能集成和信息交互。在数据采集、检测等功能上将会有所改善体现到控制器中。这些功能的组合改善了整个系统的自动检测和保护，因此，设计方案可以为管理系统的在线保护网络提供更好的支持。实现继电保护和电力系统控制[1]。
2硬件设计
2.1SCM（开关控制）模块设计
在设计时，主控制芯片采用ARM，辅助芯片采用CPLD。这两个特性为本文讨论的智能控制器提供了更好的控制，显示，检测，数据传输和控制。它支持诸如通讯之类的功能的实现。在选择主控制芯片ARM时，选择STM32F103型ARM微控制器。该控制器十分先进，具备传统控制器所没有的功能，支持位绑定操作，并执行中断。更简单，更方便的乘法和除法计算的优点，以及对串行SWD调试方法的支持，这些优点使该微控制器成为了选择。对智能开关隔离控制器的研究可以显着降低成本，同时，处理性能也会得到提高[2]。
2.2电机控制电路设计
在设计电机控制电路时，请选择固态继电器和常规电磁继电器。通过应用这种设计策略，可以更好地避免意外情况，例如电动机卡住。在设计时，引进了先进的处理技术，采用光电隔离技术，使电绝缘更强或更弱，使电路的抗干扰能力大大提高。
2.3温度检测电路的设计
在设计时，数字温度传感器DS18B20被首次使用到实际生产中。该传感器具有SPI单总线接口，温度测量范围广，精度高和易于连接的优点。但是，通常，运用屏蔽双绞线以完成此设计，以此来保证温度的感测精度[3]。
2.4湿度检测电路的设计
在进行湿度传感电路设计时，采用AM2301数字温湿度传感器进行设计。这种设计避免了使用中传感器的针脚4失速。建议这样做以避免在设计中出现不稳定问题，并允许设计的这一部分更好地满足控制器的要求。
2.5角度测量设计
采用AD2S90旋转变压器完成对于角度测量的设计。该变压器具有优异的抗震性，耐腐蚀性和较宽的工作温度范围。这些优点使其可以承受高温，极冷和潮湿。在高地震和其他环境中更好地完成工作。使用星形连接电路来确保该设计的完成[4]。
2.6电动机过流保护设计
为保证电动机的正常运行，在进行过流保护设计时，为满足此要求，采用TA25P-100A传感器。在这种设计中，可调电阻和电容可补偿相移。
2.7通讯模块设计
在设计时，为了满足智能电网、数字变电站的国家相关建设要求，选择了光纤传输格式。这种光纤传输的优点是误码率极低，传输速度快，价格低，能量损耗低，信息保密性好并且易于构造。采用两种通信模块设计以最大程度地发挥光学优势：一对一串行光纤通信和总线串行光纤多机通信。
3软件设计
3.1选择开发工具
RealViewMDK和QuartusII9.0主要用作控制器软件开发的环境。其次，它可以更好地支持ARM控制器程序和CPLD程序的设计[5]。
3.2控制器主程序设计
在设计时，此处以SCM模块的动作为例，想要充分说明控制器主程序设计。在SCM（开关控制）模块中，如果需要关闭开关本身，则必须由高压开关设备的隔离开关命令信号来支持它，并且在该信号的支持下，制动电路将打开。它会释放电路中的电枢电流，从而可以正常执行闭合过程。在设计STM32程序时，为该程序设计了三种不同的启动模式和启动配置。
从内置闪存启动属于该配置，并且通过更改BOOT0的值可以轻松实现这些启动配置。在设计CPLD程序时，首先创建了项目文件，添加了VHDL文本，并在程序设计完成后执行了时序和功能仿真。仿真使您可以更好地查看电路的功能特性。对于CPLD和STM32程序，还必须完成两个通信端口设计，以满足软件要求。在这种设计中，div_par的值为0x145，波特率为9600，它将通信分为8个时隙进行同步[6]。
3.3各数据采集模块的软件程序设计
温度采集和显示链接的软件编程需要设计字节。用于ROM地址设置。以此来满足控制器的需求。另外，在湿度采集和通信程序设计中，采用已校对AM2301传感器，因此要进行完整的湿度设计才能进行计算。这种设计可以更好地满足本文的研究需求，因为它可以获得特定的湿度信息，然后将其传输到显示模块。
在对分离开关的角度进行实时监控的程序中，其内部带宽设置为1kHz，指定其12位分辨率，跟踪速率为375rps，最大读取速度设置为144kbit/s；电动机在用于内部过电流保护的软件设计中，确定适当的反向时限参数是该设计的重要部分。已在该电动机的电路中添加了5I空气开关，以完成此链接的设计[7]。
4调试
基于本文的研究，该设计还通过控制器的硬件和软件设计进行了调试。在调试过程中，完成了通信格式设置，调试有效数据的长度设置。然后将工作保护站添加到配置表中。本文介绍的开关包括三个单阶段，因此无负载角调试，带负载调试，三极联动调节，用于隔离开关的电路调试，温度和湿度传感器测试结合系列110kV高压隔离开关进行调试可确保高度实用性[8]。
5结语
智能电网、变电站的核心即智能高压开关设备。一般来说，它执行智能变电站系统中的信息收集，处理和通信功能。结合总体设计方案，硬件设计，软件设计，调试等内容以及一系列内容，本文的研究表明可以实现运动控制，故障检测等功能。
参考文献：
[1].SiliconLabs新型隔离智能开关在恶劣工业环境中大显身手[J].单片机与嵌入式系统应用,2019,19(10):94.
[2]罗春峰.基于快速分闸的开关和智能控制器的故障隔离配网自动化方法[J].机电信息,2019(15):3-4.
[3]李玉川.隔离开关控制器故障录波与波形分析[D].西安工程大学,2018.
[4]李玉川,张敏,李东珂,黄国兵.隔离开关控制器故障录波与波形分析系统的研究[J].电子世界,2017(19):16-17.
[5]张志强.110kV高压隔离开关智能控制器的设计与开发[J].中国设备工程,2017(07):175-176.
[6]董青青,李快社.110kV高压隔离开关智能控制器研究[J].自动化与仪器仪表,2016(09):67-68+71.
[7]罗春峰.基于快速分闸的开关和智能控制器的故障隔离配网自动化方法[J].机电信息,2019(15):3-4.
[8]吴刚,栗遇春.高压远程智能费控装置在用电客户信息采集系统中的应用[J].工业计量,2017,21(06):44-45.