電力系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控的若干問題研究.pdf

1、電力系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控，即遠(yuǎn)動，就是應(yīng)用通信技術(shù)對遠(yuǎn)方的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，以實現(xiàn)遠(yuǎn)程測量、遠(yuǎn)程信號傳輸、遠(yuǎn)程控制和調(diào)節(jié)等多項功能。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，越來越多的遠(yuǎn)程監(jiān)控應(yīng)用于電力系統(tǒng)和其他工業(yè)應(yīng)用場合，人們對無人值班的需求越來越大，用戶對遠(yuǎn)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(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)一直隨著自動化、計算機(jī)和通信技術(shù)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(shè)備通用化的要求，因此對遠(yuǎn)程控制的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究具有重要的理論意義和實用價值。 基于遠(yuǎn)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(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的研究。 本文對我國電力監(jiān)控遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)發(fā)展概況進(jìn)行了綜述，對國外典型的變電站自動化系統(tǒng)進(jìn)行了分析；對變電站自動化系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀和通信協(xié)議的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了分析；對電力系統(tǒng)遠(yuǎn)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(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)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(wù)器的遠(yuǎn)方調(diào)度系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，針對不同的地理情況給出了不同的通信信道的設(shè)計方法，大量的實際應(yīng)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(xiàn)包括： 1.研究了遠(yuǎn)程監(jiān)控測量裝置的基本原理及關(guān)鍵技術(shù)，主持開發(fā)的變電站自動化系統(tǒng)，通過了北京電力科學(xué)研究院實驗測試中心的遠(yuǎn)動測試，通過了廈門市科委的技術(shù)鑒定并獲得科技進(jìn)步獎，實現(xiàn)了與35KV和1

4、0KV電網(wǎng)的遠(yuǎn)方主站的接入。 2.研究了常用的遠(yuǎn)程通信信道，并結(jié)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(yuǎn)程通信協(xié)議的實現(xiàn)方法；為超距離的無線信號設(shè)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(shè)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(diǎn)對點(diǎn)通信信道的苛刻要求。這些關(guān)鍵技術(shù)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(guān)鍵問題。 3.研究了遠(yuǎn)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(dāng)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(jié)構(gòu)的后臺監(jiān)控系統(tǒng)，完成了整個遠(yuǎn)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(jié)，指出了以后有待進(jìn)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(yīng)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(yuǎn)動裝置的研究。本章首先提出了帶有現(xiàn)場功能的遠(yuǎn)動測量裝置，對交流采樣算法進(jìn)行了研究，并進(jìn)行了工程化設(shè)計，采用頻率跟蹤技術(shù)改進(jìn)了測量技術(shù)，裝置可靠地接入了電力系統(tǒng)主調(diào)度系統(tǒng)。 第三章遠(yuǎn)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(guān)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(jìn)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(shè)計中獲得成功應(yīng)用。 第五章間隔層通信研究。以低壓遠(yuǎn)程控制為背景，提出與CDT通道復(fù)用，擴(kuò)展CDT協(xié)議，利用串行通信遠(yuǎn)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(gòu)。進(jìn)行了