電力系統(tǒng)遠程監(jiān)控的若干問題研究.pdf

1、電力系統(tǒng)遠程監(jiān)控，即遠動，就是應用通信技術對遠方的運行設備進行監(jiān)視和控制，以實現(xiàn)遠程測量、遠程信號傳輸、遠程控制和調(diào)節(jié)等多項功能。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，越來越多的遠程監(jiān)控應用于電力系統(tǒng)和其他工業(yè)應用場合，人們對無人值班的需求越來越大，用戶對遠程監(jiān)控的通信質(zhì)量和通信可靠性的要求也越來越高。但是由于通信信道的制約和通信規(guī)約的不一致性，限制了系統(tǒng)的推廣。目前，遠程監(jiān)控系統(tǒng)一直隨著自動化、計算機和通信技術的發(fā)展，要求系統(tǒng)和IDEs能符合全球變電站

2、數(shù)字化和設備通用化的要求，因此對遠程控制的關鍵技術進行研究具有重要的理論意義和實用價值。 基于遠程監(jiān)控的實際需求和對于降低通信的成本的考慮，簡化通信的處理需求，以及廣闊的市場需求，促使我們開展了對遠程監(jiān)控系統(tǒng)的研究。 本文對我國電力監(jiān)控遠程控制系統(tǒng)發(fā)展概況進行了綜述，對國外典型的變電站自動化系統(tǒng)進行了分析；對變電站自動化系統(tǒng)通信網(wǎng)絡的現(xiàn)狀和通信協(xié)議的應用現(xiàn)狀進行了分析；對電力系統(tǒng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)的通信信道、通信規(guī)約和后臺監(jiān)控

3、平臺等若干關鍵技術問題進行深入研究；在實現(xiàn)基于.NET平臺的配電監(jiān)控系統(tǒng)和基于WEB服務器的遠方調(diào)度系統(tǒng)的基礎上，針對不同的地理情況給出了不同的通信信道的設計方法，大量的實際應用表明了該系統(tǒng)研究的實用性和有效性。 本文的主要貢獻包括： 1.研究了遠程監(jiān)控測量裝置的基本原理及關鍵技術，主持開發(fā)的變電站自動化系統(tǒng)，通過了北京電力科學研究院實驗測試中心的遠動測試，通過了廈門市科委的技術鑒定并獲得科技進步獎，實現(xiàn)了與35KV和1

4、0KV電網(wǎng)的遠方主站的接入。 2.研究了常用的遠程通信信道，并結合實際提出選擇通信信道的方法；研究了多種典型通信規(guī)約，通過工程實際調(diào)試，掌握了各類站間通信和遠程通信協(xié)議的實現(xiàn)方法；為超距離的無線信號設計了全新的通信中繼器；提出了用于無線數(shù)據(jù)通信基于CDT協(xié)議的Polling規(guī)約；設計了基于GPRS的數(shù)據(jù)中繼，建立了基于CDT協(xié)議的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，滿足了CDT協(xié)議需要點對點通信信道的苛刻要求。這些關鍵技術的使用，目前在國內(nèi)外均為首次，

5、解決了實際通信數(shù)據(jù)網(wǎng)建立的關鍵問題。 3.研究了遠程監(jiān)控后臺的功能實現(xiàn)問題，軟件開發(fā)環(huán)境采用當今最流行的.NET平臺，開發(fā)語言采用C＃語言和VC6.0，分別完成前臺和后臺工作，數(shù)據(jù)庫采用SQL Server2000，開發(fā)了基于三層結構的后臺監(jiān)控系統(tǒng)，完成了整個遠程監(jiān)控的工作。 4.最后對本文所做的工作和所取得的研究成果做了系統(tǒng)的總結，指出了以后有待進一步研究的問題。 本文的章節(jié)安排如下： 第一章緒論。分析

6、研究了變電站自動化系統(tǒng)發(fā)展概況、變電站間隔層及站間層的通信規(guī)約的應用和發(fā)展情況，給出了本文的研究工作背景和課題來源。 第二章遠動裝置的研究。本章首先提出了帶有現(xiàn)場功能的遠動測量裝置，對交流采樣算法進行了研究，并進行了工程化設計，采用頻率跟蹤技術改進了測量技術，裝置可靠地接入了電力系統(tǒng)主調(diào)度系統(tǒng)。 第三章遠程通信通道方案優(yōu)化研究。建立了通信系統(tǒng)模型，分析研究了數(shù)據(jù)通信的原理、通信方式、通信信道及優(yōu)化選擇、通信協(xié)議的分析，解

7、決了無線通信和GPRS的通信中繼的關鍵問題。 第四章研究了循環(huán)式協(xié)議和問答式協(xié)議，對IEC61850協(xié)議進行了探討。提出了基于CDT數(shù)據(jù)格式的Polling協(xié)議，并在實際項目設計中獲得成功應用。 第五章間隔層通信研究。以低壓遠程控制為背景，提出與CDT通道復用，擴展CDT協(xié)議，利用串行通信遠程控制PLC，代替了PLC的梯形圖。 第六章根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的要求，給出系統(tǒng)的功能模塊系統(tǒng)，提出新的后臺監(jiān)控軟件模塊架構。進行了