基于GPRS & PAC的高压直流开关在线监测系统的设计与实现

摘要

近年来随着我国坚强智能电网的快速建设和发展，越来越多的系统应用环节需要使用远程在线监控技术，人们对远程监控的实时性、可靠性和功耗的要求也越来越严格。高压直流开关作为高压直流输电网络中的重要组成部分，对它的各项基本参数和运行状态参数的测量也一直是直流输电技术的研究难点之一，主要原因在于:(1)信号采集困难:它是高压设备，作用时会释放巨大的能量;(2)信号传输困难:设备处于高压运行环境，与地面存在较大的绝缘间隔，无法使用有线通讯传输方式;(3)参数无法直接获得:设备自身没有相应的信号传感设备，无法直接获得设备运行参数。
　　高压直流开关在线监测技术是指应用现代通信技术对远方的直流换流站中的高压直流开关的运行状态进行在线监测和远程诊断，其主要包括:实现设备运行数据远程测量、远程数据传输、数据处理和分析、设备状态远程诊断和控制等多项功能。目前国内对该领域的研究尚处于起步阶段，所以对高压直流开关的远程在线监测系统的研究具有重要的理论意义和实用价值。
　　本文设计了一种新型低功耗、环保的电力系统高压直流开关在线监测系统。该系统采用“嵌入式PAC+GPRS”技术完成信号的采集和数据的无线传输，利用太阳能池板实现对系统的供电。数据处理中心采用MFC框架技术开发，实现和谐的人机控制界面。数据处理中心接受GPRS无线传输数据，并实时处理和显示数据，返回控制指令。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 课题背景及研究意义

1．2 国内外研究现状

1．3 本文的主要内容及章节安排

第二章 高压直流开关基本原理及在线监测方法

2．1 高压直流开关的类型及功能

2．2 高压直流开关的工作流程

2．2．1 高压直流开关工作流程

2．2．2 典型高压直流开关基本构成

2．3 高压直流开关在线评估方法

2．4 本章小结

第三章 系统需求分析

3．1 用户需求

3．2 系统用户定义

3．3 系统的功能性需求描述

3．4 系统非功能性需求

3．4．1 可靠性

3．4．2 安全性

3．5 本章小结

第四章 系统详细设计

4．1 系统的总体框架设计

4．2 系统的概要设计

4．2．1 参数设置功能

4．2．2 通讯连接功能

4．2．3 数据实时显示功能

4．2．4 分析计算功能

4．3 系统详细设计

4．3．1 系统管理功能模块设计

4．3．2 数据表述功能模块设计

4．3．3 系统分析功能模块设计

4．4 数据传输通讯规约设计

4．5 本章小结

第五章 系统实现

5．1 系统物理构架

5．2 远端监测单元的硬件实现

5．2．1 信号测量部分

5．2．2 信号采集部分

5．2．3 数据传输模块实现

5．3 后台分析系统功能实现

5．3．1 参数设置部分实现

5．3．2 通讯连接功能的实现

5．3．3 数据实时显示功能实现

5．3．4 分析计算功能实现

5．4 本章小结

第六章 系统测试

6．1 后台分析系统软件测试

6．1．1 测试环境

6．1．2 测试用例

6．2 实验室的实验测试分析

6．3 换流站现场试验测试分析

6．4 本章小结

第七章 总结与展望

7．1 总结

7．2 展望

参考文献

致谢