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5.附件:
(1)四遥对象概数表、
(2)电力监控系统构成示意图、(3)、各模块硬件电路原理图;
6.装订顺序封面、设计任务书、摘要、设计正文、附件、参考书目等;
三、指导教师评语
四、成绩
指导教师(签章)
2009年月日
变电站监控课程设计原始资料
1.工程概况
某电气化铁路牵引供电系统,分别由A、B、C、D四个110/27.5KV牵引变电所供电。
监控系统设电力调度中心一个,四个牵引变电所各设远程终端一个。
2.环境条件
2.1电力调度中心控制室和机房环境
环境温度:
+5℃~40℃
相对湿度:
10%~90%
海拔高度≤1000m
大气压力:
86~108kpa
振动:
f<
10Hz,振幅为0.3mm;
10Hz<f<
150Hz时,加速度为0.1m/s2。
工作电源:
两路独立的380/220V电源;
波动范围:
-15%~+10%
地震烈度:
≤7度
接地电阻≤1Ω
2.2牵引变电所内环境
控制室温度:
-5℃~+45℃
开关柜温度:
-10℃~+55℃
环境温度在-5℃~+40℃时,最大变化率10℃/h,设备应能满足技术规格书所规定的精度要求,环境温度在-10℃~+55℃时,设备应能正常工作,不误动、不拒动。
日平均值不大于95%;
月平均值不大于90%(25℃);
有凝露的情况发生。
3.设计内容
3.1主要设计原则
电力监控系统由控制站、远动通道及被控站组成;
控制站采用计算机型电力集中监控装置,1:
N结构;
通道采用铁路综合通用光纤网中的专用通道,并设置主用和备用通道,主备通道能实现手动及自动切换;
控制站具备与其它系统的通信接口能力;
系统设备选型立足国产化。
3.2主要设计标准
《远动系统和设备》(IEC870-88)
《远动终端通用技术条件》(GB/T13729-02)
《铁路电力牵引供电远动系统技术规范》(TB10117-98)
《铁路电力远动系统工程设计规范》(TB10064-2000)
3.3系统构成和基本配置
完成系统控制站、被控站及远动通道的构成及硬件配置设计,完成电力监控系统构成示意图。
3.4确定监控内容
根据变电所主接线图确定遥控、遥测、遥信对象,完成四遥对象概数表。
3.4系统功能设计
确定系统实现的主要功能。
3.5RTU各模块(分组完成模拟量输入模块、开关量输入模块、控制量输出模块)硬件电路设计及软件说明书
确定模块硬件方案(输入/输出路数、元器件选择、接口设计、电原理图),时间分辨率不大于10MS;
输入/输出信号列表、编码;
软件程序结构、程序框图、主要源程序设计;
软件说明。
4.附图:
牵引变电所主接线图(由于主接线图为原始设计图纸,图形较大,不便打印,查看时可在计算机中放大)。
5.课程设计时间时度安排
第1周查阅相关规范、文献资料,熟悉原始资料及设计任务,进行系统构成和配置、系统功能设计
第2周完成系统构成和配置、系统功能设计
第3、4周确定所在分组设计模块的硬件方案,经审查后完成电原理图绘制。
确定软件设计方案;
第5周完成软件结构、程序框图及主要源程序设计;
第6周整理文档,准备答辩
6.主要参考文献
[1].柳永智,刘晓川.电力系统远动.北京:
中国电力出版社
[2].盛寿麟.电力系统远动原理.北京:
中国电力出版社
[3].杨爵.实用编码技术.北京:
中国铁道出版社
[4].胡道元.计算机局域网.北京:
清华大学出版社
[5].曹志刚.现代通信原理.北京:
[6].何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术.北京:
北京航空航天大学出版社
摘要
IEC61850是IEC制定的关于变电站自动化通信网络和系统最新国际标准,在该标准中将变电站层和间隔层之间的通信映射到MMS上。
对MMS应用于变电站自动化系统时的若干问题进行了深入分析,最后还对不支持MMS标准的变电站自动化设备提出了解决方案。
关键词MMS;
IEC61850;
变电站自动化系统;
VMD
摘要及关键词
摘要题头应居中,字样如下:
摘要(小2号黑体)
然后隔行书写摘要的文字部分。
摘要文字之后隔一行顶格(齐版心左边线)写出关键词,格式如下:
关键词词;
词;
…;
词
关键词3~5个
空一格
小4号黑体
目录
第1章SCADA系统构成…………………………………………………………………1
1.1主要设计原则………………………………………………………………………2
1.2主要设计标准………………………………………………………………………5
1.3系统构成和基本配置………………………………………………………………9
第2章系统功能………………………………………………………………………12
2.1遥控基本功能………………………………………………………………………12
2.2遥测基本功能………………………………………………………………………12
2.3遥信基本功能………………………………………………………………………12
2.3.1XXXXXXXXX…………………………………………………………12
2.3.2XXXXXXXXXX………………………………………………………15
2.3.3XXXXXXXXXXX……………………………………………………20
第3章遥测采集模块设计………………………………………………………………12
3.1硬件设计…………………………………………………………………………12
结论………………………………………………………………………………………113
参考文献………………………………………………………………………………116
附录I…………………………………………………………………………………119
附录II…………………………………………………………………………………119
附录III…………………………………………………………………………………119
第1章绪论
1.1概述
监控系统即远动系统,远动系统是调度所与各被控端(包括变电所等)之间实现遥控、遥测、遥信和遥调技术的总称。
远动系统是实现系统实时调度综合自动化的基础。
监控系统由三大部分构成,控制中心(即调度端)、通信信道和远方终端(RTU)。
一个典型的单主机监控系统如图1-1所示。
图1-1监控系统
控制中心主要由远动主机、模拟屏、打印机、工程师终端、VDU显示设备(含键盘、鼠标等人机接口)、通讯处理器以及不间断电源UPS等。
通信信道既是数据传输的通道。
RTU的主要功能是采集变电所内各开关量的状态、电气量的参数并及时上送调度中心,以及执行控制中心发来的各种操作命令等。
1.2监控系统的基本结构
远动系统包括三个基本部分:
命令(远动信息的)产生、命令的传送以及命令的接收。
远动系统与一般自动化系统最大的区别就在于信道的存在,而信道易受外来干扰,当所需传送的命令、数据较多时,就会降低整个系统的准确性和可靠性。
因此需要一系列的措施来保证系统正常、可靠的运行。
远动系统的基本原理框图如图1-2所示。
图1-2远动系统原理框
1.3监控系统的性能指标
1、可靠性
整个系统的可靠性通常用“可用率”来表示:
系统可用率=运行时间/(运行时间+停用时间)*100%
传输可靠性是用信息的差错率来表示:
差错率=信息出现差错率的数量/传输信息的总数量
2、容量与功能
容量既遥控、遥调、遥测及遥信等对象的数量。
远动装置的容量既要满足用户的远动化要求,还要考虑整个系统的可扩。
3、实时性
实时性常用“响应时间”来衡量。
它指从发送端事件发生到接收端正确收到该事件信息的时间间隔。
4、抗干扰能力
增加抗扰度的方法大致有两种:
(1)在信道输入端适当变换信号的形式,使其不易受干扰的影响;
(2)在接收端变换环节的结构上加以改善,使其具有消除干扰的滤波和补偿能力。
第2章监控系统的功能及组成
2.1概述
监控系统主要由三大部分组成,既装设于铁路分局调度所的监控主站,装设于铁路沿线牵引变电所的远方终端装置(RTU)及从铁路通信系统中分离出来的远动通道,如图2-1所示。
图2-1监控系统示意图
监控主站和被控站以远动通道为桥梁有机配合,共同实现对牵引供电设备遥控、遥信、遥测、遥调等功能。
遥控(YK):
对被控对象的运行状态进行远距离控制。
如断路器的分合,电抗器的投切等;
遥信(YX):
一般对应两种状态,用二进制的“0”或“1”来表示对象的不同状态;
遥测(YC):
对被控对象的运行参数进行远距离测量。
如线路的电压值、电流值等;
遥调(YT):
对被控对象的运行设备参数进行远距离调节。
如改变电压器分接头的位置等。
2.2监控主站功能及组成
2.1.1监控主站系统功能
2.1.1信息的采集
模拟量与温度的采集
模拟量实现实时变化的量,按一定的扫查周期进行采集。
扫查周期应根据被测量的实际变化速率来确定。
对温度量这种变化速率较小的量应采取较大的扫查周期,而对于象事故追忆这种变化速率较大的量应采取较小的扫查周期。
一般电气量的扫查周期应不大于3S,非电气量不大于10S,采用12位的A/D变换。
模拟量采集精确度小于0.2%,整定值变化范围为0~5%。
脉冲量的采集
对于输入采集回路的脉冲,其幅值一般为4~20mA,宽度不小于100ms。
开关量的采集
开关量的采集包括短路器、隔离开关、接地开关的位置等,分为要做动作顺序记录和仅做变位记录两种。
i)对于要做动作顺序记录的开关量,对记录有分辨率的要求,当开关量发生变位(1-0或0-1)时,产生中断作用。
中断量处理的分辨率一般为1~5ms;
ii)对于仅做变位记录的开关量,采用定时查询方式进行采集。
周期不大于2s。
图2-2调度端硬件配置图
操作工作站是实施调度作业的人机界面,并集中反映调度意图和效果,监视牵引供电设备运营状态。
每个调度台应配备两套操作工作站,互为备用,远动操作尤其是遥控操作时互锁。
操作工作站监控应用软件有以下功能模块:
a.网络服务
b.操作管理:
包括远动操作、本地操作和命令管理。
c.上行实时信息处理
第1章绪论(排版格式)
1.1小三号黑体
1.1.1四号黑体
1.1.1.1小四号黑体
1.小四号黑体
(1)小四号黑体
串行通信可分为同步(Synchronous)及异步(Asynchronous)两种模式。
同步式在通信的两端使用同步信号作为通信的依据;
而异步式则使用起始位(StartBit)及停止位(StopBit)作为通信的判断依据。
现在则是以使用异步传输较多。
异步传输只要9个引脚就够了;
如果要采用同步传输则需要使用到25个引脚。
计算机上的RS-232,其9个引脚的定义如表1—1所示。
简写部分是常见的,读者可以参考使用;
而其意义则与调制解调器控制有关。
(行距为多倍行距->
1.5倍行距)
图1—1数据通信系统的基本构成
表1—1引脚编号及意义
引脚
简写
意义
引脚1
CD
载波检测(CarrierDetect)
引脚2
RXD
接收字符(receive)
引脚3
TXD
传送字符(Transmit)
引脚4
DTR
数据端备妥(DataTerminalReady)
引脚5
GND
地线(Ground)
引脚6
DSR
数据备妥(DataSetReady)
引脚7
RTS
请求传送(RequestToSend)
引脚8
CTS
清除以传送(CharToSend)
引脚9
RI
响铃检测(RingIndicator)
数字滤波器从实现的网络结构或者从单位脉冲响应分类,可以分成无限脉冲响应(IIR)滤波器和有限脉冲响应(FIR)滤波器。
它们的系统函数分别为:
(1-1)
(1-2)
式中Mf—试样断裂前的最大扭矩(N·
m);
—试样断裂时的单位长度上的相对扭
转角
,(rad/mm)
第2章XXXXXXXXXXXX
结论
参考文献
[1]奥本海默.数字信号处理.北京:
科学出版社,1980:
50~55
[2]陈德树.计算机继电保护原理与技术.北京:
水利电力出版社,1992
[3]熊岗,陈陈.一种能滤除衰减直流分量的交流采样新算法.电力系统自动化,1997,21
(2):
24~26
[4]丁书文,张承学,龚庆武,肖迎元.半波傅氏算法的改进—一种新的微机保护交流采样快速算法[J]1电力系统自动化,1999,23(5):
18-201
[5]HarrisFJ,Ontheuseofwindowsforharmonicanalysis
withthediscreteFouriertransform.ProcIEEE,1978,66:
51~83
[6]GrandkeT,InterpolationalgorithmsfordiscreteFouriertrans2formsofweightedsignals.IEEETransIM,1983,32:
350~355
[7]丁玉美,高西金.数字信号处理(第2版).西安电子科技大学出版社,2001
[8]韩利竹,王华.MATLAB电子仿真与应用(第2版).国防工业出版社,2003
序号作者.书名.版次.出版者,出版年:
引用部分起止页
第一版应省略
翻译图书文献
序号作者.书名.译者.版次.出版者,出版年:
第一版应省略
学术刊物文献
序号作者.文章名.学术刊物名.年,卷(期):
引用部分起止页
学术会议文献
序号作者.文章名.编者名.会议名称,会议地址,年份.出版者,出版年:
学位论文类参考文献
序号研究生名.学位论文题目.学校及学位论文级别.答辩年份:
产品说明书、各类标准、各种报纸上刊登的文章及未公开发表的研究报告(著名的内部报告如PB、AD报告及著名大公司的企业技术报告等除外)等不宜做为参考文献引用。
附录I
附录II
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- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
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