基于GPRS的配电网自动化监控系统的研究

哈尔滨理工大学硕士学位论文基于GPRS的配电网自动化监控系统的研究姓名：彭德林申请学位级别：硕士专业：计算机技术指导教师：胡宝霞;王首义20070501基于GPRS的配电网自动化监控系统的研究作者：彭德林学位授予单位：哈尔滨理工大学相似文献(10条)1.期刊论文廖传书.程鑫.LIAOChuanShu.CHENGXin基于GPRS的配电网远程监控终端的设计-电子技术应用2007,33(5)分析了基于GPRS的无线通信技术在配电网监控系统中进行数据传输的优点,介绍了配电网监控系统的体系结构,提出了一种基于ARM7和GR47的配电网监控系统远程监控终端的设计思路,并给出了监控终端硬件和软件的设计方法.2.学位论文刘旭鹏基于GPRS通信的故障状态量差动保护的研究2006配电作为电能发变送配中的最后一个环节，在电力生产中具有非常重要的作用。随着经济建设的发展和人们生活水平的提高，对供电质量和供电可靠性提出了更高的要求。大规模的两网改造结束后，配电网的布局得到优化，但要进一步提高配电网的可靠性，还必须全面实现高水平的配电网自动化。实际上，近年来我国许多地区已经在不同层次、不同规模上进行了配电网自动化的试点工作，也取得了相当的成绩。但由于几乎所有的配电网自动化试点都是开环运行模式，故障恢复时间都在10秒以上甚至到分钟级，所以不能满足对供电可靠性要求更高的用户，只能采取双回甚至多回供电、自备发电等高成本方式来弥补。馈线自动化方案由最初的“重合模式”的保护配合，发展为依赖于FTU通信的集中仲裁式的保护配合，继续发展为重合其就地保护配合方式，最终发展为集中仲裁式的保护与就地保护相结合的自动化方案。在配电网自动化系统中，故障的快速定位和隔离是最重要的组成部分之一。然而，由于配电网中通常线路距离较短，一般不超过3～5km，当联级开关较多时，保护的配合问题成了一个难题。显然，用传统的过流、距离等保护方式来做保护配合是非常困难的。而如果线路上的任何一点故障，都让变电站出口断路器去跳闸，势必会造成不必要的大范围停电。增加了通信能力之后，配电网自动化出现了数字式逻辑保护方式。其主要处理模式是集中仲裁式的，即在一个局部的环网中设立一个保护子站收集各个FTU的开关故障信息，集中分析判断，之后下发命令至相应的FTU，允许离故障点最近的开关速断跳闸，快速隔离故障。集中仲裁式的数字式逻辑保护速度快，准确性高，但集中式的故障处理模式始终存在对保护子站的依赖性，给系统的安全留下一定的风险。本文提出了一个新的适合配电网的保护配合方案，称为故障状态量差动保护。该保护利用点对点通信网络，通过分布式的通信仲裁，使每个馈线开关能够收集并综合利用本身的故障状态及线路中相邻开关的信息，进行分析判断，实现开关高速，有选择的动作。既克服对保护子站的依赖性，又确保线路的任何地方发生故障时，开关都能正确动作，其目的是达到快速、准确隔离。故障状态量差动保护将是一个全新的保护理念，使配网自动化系统的保护配合经过由分布到集中，由集中再到分布的历程，利用现代的通信方式和简单可靠的判据，使整个网络在互动中更高效地完成配合。故障状态量差动保护的关键之一是选择恰当的点对点通信方式。本文通过对GPRS通信网络的研究了提出了基于GPRS通信网络点对点通信方案的组网方式，并对它的可行性行了测试和分析。结合配电网的实际情况，建立了基于GPRS通信方式的故障状态差动保护的馈电线路保护方案。作者提出了故障状态量差动保护的原理和逻辑算法，论证了算法的正确性，分别探讨了当配电网处于辐射状运行方式下和处于双电源并行供电方式下差动保护的实现方案，并且在原有的硬件平台上进行了故障状态差动保护控制装置的软件设计。3.期刊论文刘永福.刘兴龙.王斌.沈红岩.杨捧.LIUYong-fu.LIUXing-long.WANGBin.SHENHong-yan.YANGPeng基于GPRS的农村配电网馈线自动化系统的设计-农机化研究2008(7)针对配电网自动化通信系统对数据传输可靠性和实时性的要求,提出了基于GPRS技术的农村配电网馈线自动化系统,并介绍了其系统方案.该系统在通信速率、成本等方面均能较好地满足馈线自动化通信系统的要求,具有很好的安全性和经济性.4.学位论文游春GPRS通信技术在配电网中的应用2007随着国家城市、农村电网改造的不断深入，进行配电网自动化系统建设是必由之路，而自动化系统建设和完善的重要前提就是要保证通信的实时畅通。该论文根据配电自动化系统对通信在数据传输能力、可靠性、安全性、实时性、经济性及易于运行维护等方面的要求，全面分析现行配电自动化中的各种通信方式，并对各通信方式的适用范围进行比较和讨论，剖析各自存在的问题，对GPRS相关关键技术进行分析，着重分析涉及GPRS的网络结构、协议模型、安全性及应用范围，提出将GPRS技术应用在配电自动化系统中解决通信传输问题的新模式，并就两种不同技术组网方案通过实例从可用性、适应性、可靠稳定性、数据安全性、经济性及运行维护便捷性六个方面进行深刻剖析，GPRS技术已成熟运用于公网，信号覆盖面广，延伸至电力专网具备很好的可行性，针对配网监测节点多而分布广、网络调整频繁的局面具备较强的适应性，从软硬件的配置上采取多重措施确保数据在GPRS网络上传输的可靠稳定性，在安全性方面提出附加主机和终端之间的直接认证技术，为主机和终端之间的通信提供高强度的安全保障。初步验证GPRS技术组网方案的可行性，为配电自动化发展提出新的思路。在保证配网数据传输的安全可靠性的前提下，作为市场经济大环境下的正在逐步推进电力体制改革的电力企业来说，以降低工程投资和减少运行维护工作量，提高生产效率作为电力企业不断发展，降低成本、提高效益的重要条件。因此，在配电网中应用GPRS通信技术将有助于实现电力企业的更快更好地发展。该论文也为进一步加大电力系统对开展GPRS技术的关注以及推动此项技术在电力系统配电自动化中的应用提供了借鉴。5.期刊论文夏晓玲.崔永红.沈昱明.XiaXiaoLing.CuiYonghong.ShengYumingGPRS技术在配电网通信中的应用-自动化仪表2007,28(2)根据配电网通信系统要求数据传输可靠性和实时性好等的特点,比较分析了几种常用通信方式,提出了一种基于GPRS技术的配电网通信系统,实现远程数据传输,以达到实时监控的目的.在简单介绍GPRS技术的工作原理及其特点的基础上,重点论述了该系统的核心部分,即GPRS无线模块,并设计了其与配电设备的核心器件DSP的硬件接口电路,简单介绍了相应的软件结构.实验结果表明,基于GPRS技术的配电网通信系统具有实时性强、传输速率快、可靠性高等特点.6.学位论文杨俊起基于GPRS的配网故障定位及隔离方法研究与实现2005配电系统运行、管理功能综合优化的实现是建立在配电系统信息化基础上的。通信是配电自动化DA(DistributionAutomation)的关键，也是配电自动化的核心。在良好的配电网通信系统的基础上，实现配电网的故障定位和故障隔离是配电网自动化和配电系统优化的重要方面。当配电网发生故障时要求能够根据配电网的实际拓扑结构，快速地定位故障并且通过遥控开关隔离与故障点相连的用户。首先，本文对目前配电网系统进行了分析并且对配电网的几种通信方式的特点作以比较，从而确定用基于GPRS(GeneralPacketRadioServe)的无线网络来解决配电网自动化的通信问题；研究了基于GPRS网络的短消息SMS(ShortMessageSystem)业务的原理，并且实现短消息的发送和接收。其次，对配电网进行了分析并建立了相应的数学模型；对配电网故障定位、隔离的原理进行了详细的讨论和分析；研究了适用于各种配电网的故障区段判断定位和隔离的通用算法。在此基础上，本文提出了一种基于现场监控终端的配电网故障定位的改进优化算法，根据故障发生时流经监控点的故障过流信号的不同而设计。算法实现中以联络开关为分界点，仅选择包含故障信息的线路参与计算，获得网络描述矩阵。该算法有效的减少了算法实现过程中的计算量，提高了系统的计算效率和矩阵的存储效率，计算速度快、实时性好。在对故障区段准确定位之后，利用短消息(SMS)业务通过GPRS网络把隔离信息指令发送出去，通过配电网中安装的智能化采集、通信和控制单元，遥控实现断开与故障点相连的开关，实现故障隔离。同时，本文用VC++和MatLab作为仿真工具，实现了监控中心和GPRS通信模块之间的通信；同时对配电网故障定位的改进优化算法进行了实例仿真，算例的分析结果和实现过程表明该改进算法是有效的。最后，得到了配电网通信和故障定位改进算法的若干结论。7.期刊论文赵强.王维中.赵家敏GPRS及其在配电网中的应用-电力信息化2005,3(8)GPRS是以封包方式来传输,提供端到端的广域无线IP连接.它是中国移动近年发展的一个新的通用分组无线业务网,将使移动通信与数据网络合=为一.通过介绍GPRS技术的实现与系统构成,对移动数据增值业务在配电网监控的应用进行了探讨,对推广GPRS在电力行业的应用有重要的指导意义.8.学位论文王磊GPRS在配电自动化系统中的应用2009通讯是配电自动化的关键，传统的配电网通信一般采用光纤、载波、微波、无线电等通讯方案，但任何一种都不能完全满足系统要求。寻求更好的通讯方案，使通信系统不再成为配网自动化发展的瓶颈，一直以来都是电力领域的重要研究方向。GPRS技术经过多年的发展和完善，信号覆盖面广，网络质量高，在行业应用中得到了广泛的应用。本文通过对GPRS相关关键技术的剖析，从实用性、可靠性、安全性、经济性四方面进行全面分析，提出在配网自动化系统的建设中采用GPRS通信技术进行配网各类数据的传输是完全可行的。本文详细阐述了在配电自动化系统中利用GPRS技术接入配电终端设备的完整组网方案。本文立足于实际应用，对GPRS服务器和配电终端之间的各种通讯方案进行比较，得出传输层协议优先选择TCP、增加DDP协议作为中间层、远动规约优先采用平衡式IEC101的结论。本文的组网方案方便易行，传输数据安全实时，费用低廉，既可在新建配电自动化系统中使用，也适用于现有配电自动化系统改造。GPRS服务器是本方案的核心部分，本文就GPRS服务器程序的开发需求进行了分析，并给出其硬件体系和软件架构。对GPRS服务器程序的通讯模块、规约模块等各个模块进行了分析，给出了流程框图和代码实现。本文给出的GPRS接入组网方案，符合配电网的实际情况，实现了设计目标。实践证明该系统功能完善，满足实际需求，已在部分配电自动化系统中得到了应用。9.期刊论文肖武勇.郭上华.陈勇.XiaoWuyong.GuoShanghua.ChenYong基于GSM/GPRS通信的城市配电网监控系统研究-供用电2005,22(5)通过对配电网监控系统在GSM/GPRS通信网络中的两种接入方式的分析,提出了每种接入方式的适用场合,并就监控平台与终端设备的通信协议进行了初步的阐述,同时,为GSM/GPRS通信在城市配电网监控系统中的应用提出了几种集成的参考方案.10.期刊论文杨梅.李康.孔凡敏.孙磊采用GPRS通信的配电网无功功率自动测控系统-自动化仪表2009,30(11)为实现对10kV配电网无功功率的自动精确测控,提高配电质量,设计了基于GPRS通信的配电网无功功率自动测控系统.测控系统采用专用功率采集模块和ATmega128单片机分别进行信号提取和分析处理,然后根据此信号自动控制补偿电容的投入和切除动作.同时系统采用GPRS无线模块实现同计算机监控软件之间的远程实时通信,并利用数据库存储分析记录.实测应用证明,该系统是集精确测量、自动控制、友好界面操作、实时通信和数据库存储维护等功能于一体的经济型无功功率自动测控系统.本文链接：下载时间：2010年5月21日