基于WIA的用电信息采集集中器设计

摘要

近些年来，随着经济发展，各项政策改革推进，气候骤变致使能源问题尖锐化，供电系统、用户与市场三者之间的关系日趋紧密。大量的能源消耗直接导致分布式发电量不断增加，智能电网的提出代替原有电力网络用以满足电力需求。为了满足“智能电网智能营销管理体系”和“智能配电监测管理体系”需求，用电信息采集系统的改进成为建设坚强智能电网的关键一环，而通信系统则成为用电信息采集系统可靠性和稳定性的决定因素。因此，合理选择系统的通信方式并实现其融合接入成为保证用电信息采集系统安全可靠的重要前提。 本文在用电信息采集系统的远程传输信道中，在未改造运行的10kV线路、设施和自动化站点优先采用光纤EPON专网，以宽带无线专网作为辅助（光纤铺设难度大或无法铺设），中压宽带PLC（光纤和宽带无线通信网络无法覆盖个别区域）为补充，使有线与无线互补，达到信号的高覆盖率。在本地通信信道中，采用工业无线网络WIA进行集中器与采集表计的数据传输。在分析了用电信息采集系统关键技术的基础上，以集中器作为关键设备设计多通信方式相融合的用电信息采集通信组网方案。从建设采集系统的原则与目标出发，进而完成采集系统中不可或缺的部分——基于WIA的用电信息采集系统集中器的软硬件方案设计。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景及其意义

1．2 用电信息采集系统国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 面临的挑战

1．4 本文的主要工作及结构安排

第2章 用电信息采集系统及通信组网技术分析

2．1 用电信息采集系统需求分析

2．2 通信组网技术研究

2．2．1 公共无线通信网络

2．2．2 光纤专网通信

2．2．3 230MHz无线通信专网

2．2．4 McWiLL宽带无线

2．2．5 电力线载波技术

2．2．6 RS-485总线通信

2．2．7 WIA工业无线传感器网络技术

2．3 关键技术分析与选型

2．3．1 远程通信技术分析

2．3．2 本地通信技术分析

2．4 本章小结

第3章 基于WIA的用电信息采集系统通信组网方案

3．1 用电信息采集系统通信组网设计原则

3．2 用电信息采集系统性能分析

3．3 多介质融合的远程通信网络方案设计

3．3．1 典型组网方案

3．3．2 多介质融合组网方案

3．4 基于WIA的本地通信网络方案设计

3．4．1 WIA典型网络方案

3．4．2 基于WIA的本地通信网络方案设计

3．5 本章小结

第4章 基于WIA的用电信息采集集中器设计

4．1 集中器总体设计

4．1．1 设计原则

4．1．2 功能需求分析

4．2 集中器硬件设计

4．2．1 集中器硬件功能模块设计

4．2．2 主控模块设计

4．2．3 WIA模块设计

4．2．4 存储电路设计

4．2．5 时钟电路设计

4．3 集中器软件设计

4．3．1 集中器软件设计原则

4．3．2 集中器软件设计结构图

4．3．3 集中器接收命令子程序的设计

4．3．4 集中器向智能表发命令子程序的设计

4．3．5 集中器向上位机应答子程序的设计

4．3．6 通信功能模块设计

4．3．7 协议功能模块设计

4．4 集中器系统测试

4．5 本章小结

第5章 结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢