基于以太网的变电站综合自动化系统应用

论文摘要

本论文是关于以太网在变电站综合自动化系统中应用的研究。首先介绍了变电站自动化系统的一些基本概念及其历史发展和现状,然后在分析了以太网技术应用于变电站内通信系统可行性的基础上,确定了以以太网控制器通信的实现方案。其中对微机保护实现的相关算法做了介绍。论文着重对硬件结构和软件设计做了详细阐述。最后介绍了系统设计中采用的抗干扰措施。 针对本装置主要用于企业内部变电站电力线路保护的应用背景,在保护判据和算法上进行了合理选择,确定了以三段加零序保护的保护方案,并增加了自动重合闸功能,提高了可靠性。另外在测量模块中采用了数字电能测量芯片ADE7758,测量精度、可靠性和抗电磁干扰能力大大提高。装置采用三CPU并行处理技术,能在完成高速采集数据的同时,进行快速的规约转换。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 变电站综合自动化的基本概念
• 1.1.1 常规变电站状况
• 1.1.2 变电站综合自动化
• 1.1.3 变电站综合自动化系统的分层分散式结构
• 1.1.4 变电站综合自动化系统构成及功能
• 1.2 变电站综合自动化系统的新技术及其应用
• 1.3 本论文研究的意义
• 1.4 论文研究的主要内容
• 第二章 微机算法与以太网通信技术
• 2.1 微机算法的实现
• 2.1.1 傅氏算法
• 2.1.2 保护方式及其判据
• 2.2 工业以太网通信技术
• 2.2.1 以太网技术
• 2.2.2 工业以太网协议模型
• 2.2.3 以太网的实时能力分析
• 2.2.4 TCP/IP网络结构
• 2.2.5 以太网在变电站系统中的应用
• 第三章 硬件电路分析介绍
• 3.1 电能测量模块
• 3.1.1 电能测量单元ADE7758引脚功能及设计要点
• 3.1.2 电能测量单元的硬件设计和工作原理
• 3.1.3 ADE7758与单片机P89C51RD2FA的串行接口时序
• 3.2 交流变换模块
• 3.3 保护单元模块
• 3.3.1 模拟量输入与模数转换器ADC12
• 3.3.2 保护CPU
• 3.3.3 开关量的输入与输出
• 3.4 电源模块
• 3.5 人机接口模块
• 3.6 通信控制器以太网接口的实现
• 3.6.1 以太网控制芯片RTL8019AS简介
• 3.6.2 硬件接口电路设计
• 3.7 电平转换
• 第四章 软件的设计
• 4.1 测量模块的软件实现
• 4.2 保护处理模块的软件实现
• 4.2.1 速断保护、过流保护、零序保护
• 4.2.2 自动重合闸
• 4.2.3 跳闸与过热报警子程序
• 4.3 键处理模块
• 4.4 以太网通讯处理模块
• 4.4.1 控制器初始化过程
• 4.4.2 发送控制过程
• 4.4.3 接收控制过程
• 第五章 系统的抗干扰设计
• 5.1 硬件抗干扰措施
• 5.2 软件抗干扰措施
• 5.3 印刷电路板抗干扰措施
• 第六章 总结与展望
• 6.1 工作总结
• 6.2 今后工作的展望
• 参考文献