基于远程实时监测的电力需求侧管理系统的研究与设计

摘要

随着国民经济的迅猛发展,电力行业配电网的自动化管理已成为急需,为解决配电网用电管理当前存在的种种问题,加强对需求侧管理系统(DSM,Demand Side Management)的建设工作势在必行。用电需求侧管理作为提高能效、合理用电、优化资源配置的支持手段,可以通过提高终端用电效率和改变用电方式,在满足同样能源服务的同时减少电量消耗和电力需求,达到节约能源和环境保护的目的,因而备受关注。移动GPRS通信平台,能够实现IP数据端到端的无线透明传输,为电力系统远程智能终端设备与主站的连接提供了方便的解决方案。本论文正是在上述背景下,提出并研究以用户侧数字式多功能电能表作为主要数据源,利用远方监控终端实时采集数据,并通过GPRS网络平台实现数据传输至监控主站,从而低成本构建起电力需求侧管理系统。本文从软件工程的角度对整个需求侧管理系统的研究和开发进行了较为全面的阐述。论文首先进行了系统需求分析,而后提出了由主站管理系统层、通讯网络系统层和终端采集系统层三部分组成的系统架构设计方案,并介绍了系统的软件体系结构以及安全性设计等。根据此总体设计方案,本文以数据的采集、传输、存储及应用作为主线,对通讯网络系统、系统控制平台、主站管理系统各模块等的设计与实现进行了详细阐述。本文介绍的电力需求侧管理系统的实用性强,已在四川、河南、湖南等省份得到良好应用,现场监测的数据表明,系统设计是非常成功的。

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论

1.1 配电自动化与需求侧管理

1.1.1 配电系统自动化与配网自动化

1.1.2 需求侧管理

1.2 国内外配电自动化系统的发展现状

1.2.1 国内配电网系统的发展现状

1.2.2 国外配电网系统的发展现状

1.3 国内用电需求侧管理及远程用电监测的发展现状

1.4 本课题的来源和实用研究价值

1.5 本论文研究内容

第2章 系统需求分析及总体设计

2.1 系统需求分析

2.1.1 专业术语定义

2.1.2 功能需求

2.1.3 系统性能需求

2.1.4 数据库需求

2.2 总体设计

2.2.1 基本设计概念及数据流程

2.2.2 系统架构设计

2.2.3 系统软件体系结构设计

2.2.4 主站管理软件系统模块定义

2.2.5 系统安全性设计

2.2.6 系统接口设计

2.3 小结

第3章 通信网络与控制平台设计

3.1 系统网络结构

3.2 通信系统的设计与实现

3.2.1 GPRS 通信方式

3.2.2 通信规约

3.2.3 本通信系统的方案设计

3.3 主站控制平台的设计

3.3.1 主站控制层结构

3.3.2 双以太网网络结构

3.3.3 系统服务器字典

3.3.4 系统网络管理

3.4 系统数据库设计与实现

3.4.1 双数据库设计

3.4.2 三范式设计

3.4.3 数据库的具体设计

3.4.4 数据库同步

3.5 小结

第4章 采集主站软件系统的设计与实现

4.1 Winsock 简介

4.1.1 网络编程接口(Winsock API)

4.1.2 使用Winsock 进行开发

4.1.3 常用Winsock 函数

4.2 Delphi 网络组件

4.2.1 ClientSocket 组件

4.2.2 ServerSocket 组件

4.3 服务器与客户端的通信方式

4.4 通信调度子系统模块的详细设计

4.4.1 具体功能分析

4.4.2 流程逻辑

4.4.3 界面设计与实现

4.5 数据采集子系统模块的详细设计

4.5.1 具体功能分析

4.5.2 流程逻辑

4.5.3 数据抄收点

4.5.4 数据的采集

4.5.5 界面设计与实现

4.6 小结

第5章 后台主站软件系统的设计与实现

5.1 数据维护(转移)子系统设计

5.1.1 具体功能分析

5.1.2 性能分析

5.1.3 流程逻辑

5.1.4 界面设计与实现

5.2 数据监测子系统设计

5.2.1 具体功能分析

5.2.2 流程逻辑

5.2.3 界面设计与实现

5.3 用电异常监测子系统设计

5.3.1 具体功能分析

5.3.2 界面设计与实现

5.4 线损计算与分析子系统设计

5.4.1 具体功能分析

5.4.2 性能分析

5.4.3 算法及流程逻辑

5.4.4 界面设计与实现

5.5 设备管理子系统设计

5.6 小结

结束语

参考文献

致谢

个人简历