配电自动化是提高供电可靠性和供电质量的有效手段,也是目前我国供配电领域的重要课题。随着配网改造的进行和智能电网的逐步建设,对配电自动化又提出了更高的要求。在结构上,配电自动化系统由主站、子站和配电终端组成。作为配电自动化的基础单元,配电终端能够实现对配电网的实时监控,对于配电网的正常运行具有十分重要的作用。本文正是基于DF9320低压配电终端进行研究,实现了配电终端数据的采集处理和无功补偿等基本功能,并在实验室进行了功能测试和无功补偿实验。本文在认识配电自动化的功能和组成,以及配电终端国内外发展现状的基础上,介绍了DF9320低压配电终端的性能特点和整体设计方案。具体给出了各个电路模块,包括信号采样电路、数据存储电路、实时时钟电路、人机接口电路、开关量输入输出电路、串行接口电路的设计。本文重点研究了终端软件部分的设计。基于嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ,详细探讨了多任务调度和任务间通信的实现机制。针对ColdFire系列微处理器,通过修改3个与CPU有关的移植文件,完成了μC/OS-Ⅱ在ColdFire处理器上的移植并进行了移植后的函数测试。具体给出了软件的调试过程以及调试中遇到的软、硬件问题及解决方案。针对配电终端的功能,在已经移植好的操作系统平台上进行多任务设计。基于μC/OS-Ⅱ操作系统设计并实现了开始任务、遥测任务、无功补偿任务、串口通信任务、键盘扫描和液晶显示6个任务。根据任务的性质合理分配优先级,并在CodeWarrior开发环境中进行应用程序的编写和调试。以遥测任务和无功补偿任务为例,详细介绍了任务的实现过程,以及数据采集和处理算法。此外,在软件上应用了多种抗干扰措施,包括看门狗技术、开关动作检测、出口闭锁,以提高终端的抗干扰能力。在实验室对终端功能进行测试,遥测、串口通信、按键和液晶显示等基本功能均正常实现,说明在μC/OS-Ⅱ中设计的多个任务是合理的,从而验证了整个系统的有效性。针对无功补偿功能,DF9320采用三相共补、单相分补相结合的混合补偿方式和十五区图的控制算法。通过在实验室设计搭建模拟平台,合理配置终端参数,进行无功补偿实验。对比应用在云南通海现场的终端,结果表明,终端所采用的无功补偿方法是合理有效的。