基于PLC与GPRS的配电网双通道通信模式研究

论文摘要

随着配电网自动化技术的发展,通信技术在配电网运行监控领域的作用已经越来越引起人们的关注。本文在分析了现有电力系统通信方式的基础上,得出多种通信方式相融合是未来配电自动化通信系统的发展方向。根据中压配电网分支复杂,监控节点数量大,实时性要求不高等特点,结合电力线载波通信与GPRS通信的优缺点,提出了基于电力线载波通信(PLC)与GPRS的配电网双通道通信方案。整个通信系统的设计思路是以PLC通信方式为主、GPRS通信方式为辅,并将系统分为配电通信控制系统、通信主站系统、通信子站系统。文中对各个通信模块的功能简要地描述,设计并制作了基于VC平台的配电通信控制系统以及基于ARM平台的配电通信硬件,在硬件方面采取了合适的抗干扰措施来提高通信效率。对电力系统中影响PLC通信的因素进行了分析,结合GPRS通信方式的特点,在现有的规约基础上设计了一套适用于配电网通信系统的双通道通信规约。结合各个通信模块的功能以及配电终端的功能,详细解析了整个通信规约。在硬件设计以及通信规约的基础上实现了通信系统主要的软件功能。最后在10kV配电网现场进行了实验和测试,在现场运行效果良好。该系统具有投资费用少、可靠性高、安装维护简单等优点,是一套可行的配电网通信系统。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景和意义
• 1.2 国内外应用现状和前景
• 1.3 课题研究的内容
• 第2章 配电网自动化通信系统
• 2.1 配电自动化概念
• 2.2 配电网自动化对通信系统的要求
• 2.3 配电自动化的通信方式
• 2.4 配电网载波通信与GPRS的优势和难点
• 2.5 本章小结
• 第3章 基于ARM的双通道通信系统设计
• 3.1 双通道通信系统的解决方案
• 3.2 双通道通信功能实现
• 3.2.1 配电通信管理系统设计
• 3.2.2 配电通信主站系统设计
• 3.2.3 配电通信终端设备设计
• 3.3 本章小结
• 第4章 双通道通信系统通信规约设计
• 4.1 电力线载波通道特性简述
• 4.2 配电网自动化通信规约简介
• 4.3 系统通信协议要求
• 4.4 双通道通信上层规约设计
• 4.4.1 字节格式
• 4.4.2 协议帧格式
• 4.4.3 链路传输规则
• 4.5 双通道通信链路规约设计
• 4.5.1 通信链路规约字节格式
• 4.5.2 通信链路规约帧格式
• 4.5.3 通信链路规约链路传输规则
• 4.6 通信终端与配电终端下层通信规约
• 4.7 本章小结
• 第5章 通信系统软件设计
• 5.1 配电通信管理系统软件设计
• 5.1.1 配电通信主站系统配置流程
• 5.1.2 控制系统工作流程
• 5.1.3 数据发送与接收流程
• 5.2 配电主站系统软件设计
• 5.2.1 主站系统流程
• 5.3 系统子站程序设计
• 5.4 通信系统实现
• 5.4.1 通信控制系统软件
• 5.4.2 通信硬件设备
• 5.5 系统现场测试
• 5.6 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况
• 致谢
• 论文摘要