变电站网络型防误闭锁系统的设计

摘要

随着电力工业的迅速发展，电力系统的规模不断扩大，系统的运行方式越来越复杂，变电站的自动化水平也越来越高，这就对现有的防误闭锁装置提出了许多新的和更高的要求。 针对目前防误装置的发展现状及发展趋势，本文提出了一种可靠的网络型防误闭锁系统的实现方法。首先，介绍了网络型防误系统的功能结构和特点，对防误系统网络化实现方式进行了可行性分析，并提出一种技术先进、性能可靠的网络结构；基于目前变电站广泛应用的防误闭锁系统的情况，提出了闭锁接点的概念，并在此基础上确定网络型防误闭锁系统的闭锁方式。针对目前防误闭锁系统连接复杂、不易扩展、通用性不强等问题，本文又提出了间隔内闭锁接点采用I2C总线的管理模式。 系统的具体设计方案为在变电站内每一间隔设置一个现场控制器，负责采集本间隔内电气设备的开关量，同时通过开关量输出对各闭锁接点进行控制，达到防误闭锁的目的。各间隔的控制器与监控中心的上位机通过CAN总线连接，实现数据的上传和命令的下达。通过可靠的软硬件设计，最终实现变电站“五防”的实时远程监控。 本文介绍的基于CAN总线的网络型防误闭锁系统能够对解锁、倒闸操作进行实时监测，弥补了微机防误闭锁系统的不足，突破了传统防误装置的管理模式，并且能够满足变电站综合自动化的发展需要。

目录

文摘

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声明

第1章绪 论

1.1本课题研究的背景及意义

1.2现有防误闭锁装置分析

1.3防误闭锁系统网络化的发展趋势

1.4本文的主要工作

第2章网络型防误闭锁系统的原理及结构

2.1网络型防误闭锁系统闭锁方式的确定

2.2分布式网络防误闭锁系统的设计方案提出

2.2.1基于现场总线的通信网络设计方案

2.2.2现场总线的选型

2.2.3间隔内闭锁接点的管理方案

2.3基于CAN总线的防误闭锁系统总体结构及特点

2.4本章小结

第3章网络型防误闭锁系统的硬件设计

3.1闭锁接点的设计

3.2现场控制器的设计

3.2.1控制器CAN总线接口设计

3.2.2 I2C总线接口设计

3.2.3实时时钟电路设计

3.3 CAN-232网络接口卡的设计

3.4本章小结

第4章现场控制器的软件设计

4.1现场控制器在线编程的实现

4.2 CAN总线通信信息格式的确定

4.3 CAN通信程序设计

4.3.1系统初始化

4.3.2发送程序

4.3.3接收程序

4.4基于I2C总线的闭锁接点管理程序设计

4.4.1 I2C总线的数据传送过程

4.4.2 I2C总线状态处理的有关SFR及内存单元

4.5实时时钟校准程序设计

4.6系统抗干扰设计

4.6.1变电站的干扰源

4.6.2系统抗干扰措施

4.7本章小结

第5章防误主机的软件设计

5.1主机界面的设计

5.2防误主机与监控系统的通信设计

5.2.1通信接口

5.2.2通信规约

5.2.3通信基本内容

5.3本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果及发表的学术论文

致谢