变电站综合自动化监控系统的研究

论文摘要

变电站的主要功能是变换电压等级、汇集配送电能,是电力系统的一个重要环节,它的安全稳定运行关系着整个电网的安全运行,还直接影响到人民生活、国民经济及科研生产等的正常运转。随着21世纪的到来,计算机技术、网络技术和自控技术都前所未有地得到飞速发展,而这些给变电站带来的改变也是巨大的：传统的二次设备将被综合自动化系统逐步取代,无人值守变电站将成为必然趋势。本文主要是对变电站中监控系统进行研究。按照变电站综合自动化在国内外的发展趋势,介绍监控系统的四种结构,以及监控系统应具备基本功能。基于通信网络特点介绍了其中集中关键技术,包括现场总线技术、以太网、RS485,对传输介质同轴电缆、双绞线、光纤和微波四种从费用、速度、信号衰减、电磁干扰和安全性等方面进行综合比较。介绍了依照IEC61850规约划分的过程层、间隔层以及变电站层之间数据传输,总结通信网络的特点。最后基于分层分布式结构,采用面对对象、多线程技术,从数据采集、数据处理、数据库组态、图形组态、人机界面及SCADA的系统指标六个方面对监控系统进行了简单的软件设计。最后一章总结论文了主要内容,并展望变电站自动化发展的新阶段。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 概述
• 1.1 选题背景及意义
• 1.2 变电站综合自动化发展历程
• 1.2.1 国外发展情况
• 1.2.2 国内发展情况
• 1.2.3 国内外发展趋势
• 1.3 课题研究内容及目标
• 1.3.1 课题研究内容
• 1.3.2 课题研究目标
• 第2章 监控系统的结构及基本功能
• 2.1 引言
• 2.2 变电站综合自动化系统的结构
• 2.2.1 集中式结构
• 2.2.2 分布式结构
• 2.2.3 集中和分散集合式结构
• 2.2.4 全分散式结构
• 2.3 变电站综合自动化监控系统结构分析
• 2.3.1 过程层
• 2.3.2 间隔层
• 2.3.3 站控层
• 2.4 监控系统基本功能要求
• 2.4.1 微机保护
• 2.4.2 数据采集及处理功能
• 2.4.3 事件记录和故障录波测距
• 2.4.4 控制和操作功能
• 2.4.5 电压和无功的控制
• 2.4.6 数据处理和记录
• 2.4.7 系统的自诊断功能
• 2.4.8 与远方控制中心的通信
• 2.4.9 人机联系功能
• 2.4.10 打印功能
• 2.4.11 其它高级应用功能
• 第3章 监控系统的通信网络
• 3.1 引言
• 3.2 现场总线技术在监控系统中的应用
• 3.2.1 现场总线（Field bus）的概念
• 3.2.2 现场总线的性质
• 3.2.3 几种典型的现场总线
• 3.3 以太网在在监控系统中的应用
• 3.4 RS485总线在监控系统中的应用
• 3.5 数据传输
• 3.6 传输介质
• 3.6.1 双绞线
• 3.6.2 光纤
• 3.6.3 微波
• 3.6.4 介质比较
• 3.7 通信网络特点
• 第4章 变电站综合自动化监控系统的设计
• 4.1 监控系统的软件设计
• 4.1.1 数据采集
• 4.1.2 数据处理
• 4.1.3 数据库组态
• 4.1.4 图形组态
• 4.1.5 人机界面
• 4.2 SCADA系统
• 第5章 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果