基于GPRS箱式变电站监控系统的研究

论文摘要

箱式变电站作为电力系统输配电的末端环节有着很广泛的应用性,鉴于通信的局限性,本文提出了一种采用GPRS无线通讯方式的箱式变电站监控系统。监控系统以TMS320F2812 DSP为控制核心,并结合无线网络技术,应用SIM300模块作为通讯模块,采用偏差累积增量法和一种同步采样修正方法对遥测信息进行同步采样,用FFT方法分析了电参量,实现对箱式变电站电力参数的采集、传输及运行状况的监测、控制。用组态王软件搭建的上位机监控系统实现了箱式变电站遥测、遥信、遥控、遥调的“四遥”基本功能。监控系统采用模块化思想,结构简单、功能实用、可靠性高;上位组态监控机具有良好的可扩展性,图示直观,操作简便。符合现代配电自动化的需要。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 选题的目的及意义
• 1.2 变电站监控设备的研究现状
• 1.3 GPRS 在监控系统中的应用
• 1.4 本文研究的主要工作
• 2 基于 GPRS 监控系统的整体设计
• 2.1 电力系统通讯方式
• 2.1.1 有线通信方式
• 2.1.2 无线通信
• 2.2 GPRS 通信技术
• 2.2.1 GPRS 通信技术特点
• 2.2.2 GPRS 在箱变监控系统中可行性分析
• 2.2.3 GPRS 组网方案的选择
• 2.3 监控系统总体设计方案
• 2.3.1 性能要求
• 2.3.2 完成功能
• 2.3.3 整体设计
• 2.3.4 监控方案
• 2.4 本章小结
• 3 软件同步方法及电力参数测量理论的研究
• 3.1 电力参数测量方法
• 3.1.1 直流采样与交流采样
• 3.1.2 交流同步采样
• 3.1.3 软件同步法误差分析
• 3.1.4 常用同步采样改进方法
• 3.1.5 常用方法分析与比较
• 3.1.6 偏差累积增量方法的实现流程
• 3.1.7 误差修正的算法研究
• 3.2 基于 FFT 的电力参数测量
• 3.2.1 离散傅立叶变换
• 3.2.2 快速傅立叶变换
• 3.2.3 电力参数测量原理
• 3.2.4 快速傅立叶变换的实现流程
• 3.3 本章小结
• 4 监控器的硬件设计
• 4.1 总体方案设计
• 4.2 交流量采集模块设计
• 4.2.1 互感器的选择
• 4.2.2 信号调理电路的设计
• 4.2.3 测量频率电路的设计
• 4.3 遥信量采集与控制模块设计
• 4.3.1 遥信量采集单元
• 4.3.2 遥信量控制单元
• 4.4 主控处理模块设计
• 4.4.1 TMS320F2812 简介
• 4.4.2 TMS320F2812 电源的设计
• 4.4.3 TMS320F2812 存储器扩展电路的设计
• 4.4.4 通讯电路的设计
• 4.5 人机界面模块设计
• 4.5.1 显示及键盘电路的设计
• 4.5.2 通讯接口电路的设计
• 4.6 GPRS 无线传输模块设计
• 4.6.1 GPRS 通讯模块的选择
• 4.6.2 SIM300 应用的设计
• 4.6.3 通信电路的设计
• 4.6.4 外围电路的设计
• 4.7 硬件抗干扰设计
• 4.8 本章小结
• 5 上位机的设计
• 5.1 上位机组态软件概述
• 5.1.1 上位机软件设计的一般要求
• 5.1.2 上位机组态软件的选取
• 5.1.3 上位机组态系统的主要功能
• 5.2 组态系统设计
• 5.2.1 箱变监控系统界面的设计
• 5.2.2 箱变运行界面的设计
• 5.2.3 棒状图和遥测量界面的设计
• 5.2.4 报警界面的设计
• 5.2.5 历史曲线及实时曲线的设计
• 5.2.6 遥信量界面的设计
• 5.2.7 报表界面的设计
• 5.2.8 分级权限登陆窗口的设计
• 5.3 本章小结
• 6 GPRS 通讯测试
• 6.1 AT 指令简介
• 6.2 SIM300 模块调试
• 6.3 短信功能调试
• 6.3.1 发送短消息
• 6.3.2 阅读短消息
• 6.4 连接网络和数据传输调试
• 6.5 本章小结
• 7 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表的学术论文
• 附录 A
• 附录 B