变电所监控及其网络系统的设计

摘要

本文介绍了变电站监控及其网络系统的一种设计方案。系统采用上位PC机和下位智能终端通过RS-485总线通信实现对变电所的某些参数如电压、电流、有功功率及功率因数等参数的实时监测、监控及保护。系统中上位机采用VisualBasic6.0开发基于Windows的友好人机界面。通过VisualBasic6.0自带的MSComm通信控件来实现串行通信的功能，实现了上位PC机与智能终端之间的串行通信，上位机还可以将采集和处理的数据以图形或表格的形式显示出来，也可以打印报表。系统每隔15分钟将重要数据存进数据库保存。当系统出现故障时，进行报警的同时将故障信息也存进数据库保存。而且，上位机通过ActiveX数据对象及ODBC接口，与操作系统上的数据库服务器进行实时数据的交互。ADO的使用为任何数据源提供了高性能的访问，可以对打开的数据源执行SQL语句，也可以对数据库进行读取、增加、删除、修改和选择等操作。客户端使用C/S模式获取信息和实时控制。

目录

文摘

英文文摘

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1绪论

1.1课题研究的背景及意义

1.2变电站综合自动化技术的发展概况【1】【2】

1.3变电站综合自动化技术的特点【1】【3】【4】

1.4变电站综合自动化技术的优越性

1.5本系统的特点

1.6本课题主要研究内容

2系统简介

2.1变电所系统配置及主要受监控单元【1】【5】

2.1.1变电所系统配置

2.1.2系统一次主方案

2.2系统结构综述

2.3电力系统故障简要分析及智能保护、监测【1】【3】【32】【33】【34】

2.3.1电力系统简单不对称故障分析

2.3.2终端主要功能配置及保护原理【34】【35】

2.3.3智能保护硬件框图

2.4系统二次原理【4】【6】

2.5直流电源设计

2.6功率因数角检测的实现方法

2.7故障跳闸电路

3下位机硬件电路的设计

3.1 87C552单片机简介【6】【7】【8】

3.1.1端口线(8x6=48条)

3.1.2电源线(10条)

3.1.3控制线(10条)

3.1.4定时器/计数器

3.1.5 A/D转换器

3.2开机预告及故障报警信号的硬件实现

3.3对所要监测信号的采集【3】【5】【21】

3.4串行点阵液晶显示器的设计

3.4.1显示特性

3.4.2机械特性

3.4.3引脚特性

3.4.4键盘、显示器的硬件电路设计【8】【9】

3.5串行E2PROM的扩展电路

3.6变电所监控系统中单片机的抗干扰设计【7】【8】【9】【26】

3.6.1概述

3.6.2各种抗干扰设计

4系统通信网络结构

4.1概述【4】【5】【10】【11】【23】

4.1.1监控系统内部的信息交换

4.1.2变电所监控层系统与其他监控站之间的通信

4.2数据通信的特点与要求【10】【11】【12】【24】

4.3数据通信的传输方式【7】【11】【12】【22】【25】

4.3.1串行通信基本概念

4.3.2组网的硬件设计【10】【17】【18】

4.4上位机与智能终端间的通信协议【7】

4.5 RS-485总线网络的安全性【12】【13】

4.5.1接地

4.5.2瞬态保护和抗静电放电(ESD)冲击

4.6 RS-485总线网络通信的可靠性【13】

4.6.1传输线阻抗匹配

4.6.2网络失效保护

5上位机软件功能概述

5.1软件技术要求【14】【15】

5.2软件系统设计【14】【16】

5.3VB语言及系统用主要控件简介

5.3.1 Visual Basic语言简介【15】【16】

5.3.2 MSComm控件简介【11】【15】

5.3.3 ADO简介【17】【27】【28】【29】

5.3.4 HFlexGrid控件

5.4软件功能概述【17】【18】【19】【20】【27】

5.5软件主要结构模块概述

6系统实验部分

6.1软件的调试

6.1.1通信部分的调试

6.1.2数据库的调试

6.2智能终端部分的调试

6.2.1液晶显示器

6.2.2开关键盘

6.2.3红外遥控器[31]

7结论

致谢

参考文献

附图

附图1功率因数检测电路图

附图2人机接口部分硬件连接图

附：在学习期间公开发表论文