优秀电力技术毕业论文范文篇一
第一章 绪论
1.1 论文的研究目的和意义
随着我国电力系统数字化水平的不断提高，远动系统的可靠运行越来越重要，一旦远动系统出现故障将会给电力系统的生产指挥系统以及整个电网的安全运行带来严重损害。基于对电力远动监测通道更高更深的要求，保证调度主站和子站间通信畅通，调度自动化主站系统能准确无误的接受变电站综自设备的远动信息，并且最大限度的保证接入变电站的通道检测，减少电力远动工作量，减少现场故障查找时间和实时测试调度远动通道，迫切需要研制电力远动通道测试装置，具有重要的理论意义和实际应用价值：加强远动通道监测工作是电网企业优质服务和“人民电业为人民”宗旨的需要。胡锦涛总书记指出：“电力系统的安全稳定运行关系到广大群众的生活，关系到经济和社会发展的全局。"通道信息采集是监测子站运行设备的直接反馈，影响着电网安全性和供电的可靠性，是电力监管的重要内容。电网企业的可靠性将逐步成为政府部门重要监管的内容之一，也更加为被广大用电客户所关注。这就对可靠性管理工作提出了更高的要求，电网企业的供电可靠性管理工作要适应这种形势，确实做好优质服务，不断提升服务水平。加强远动通道监测管理是保证电网调度自动化主站系统能准确无误的接收变电站综自设备的远动信息的需要。远动通道的监测对于调度自动化主站具有非常重要的作用，远动信息正确的传输是调度自动化主站对子站信息进行接收和采集的前提，随着国民经济的快速发展，用电量不断的增加，变电站数量成倍增加，现在市南地区就有一座 220 千伏的变电站、13 座 110 千伏的变电站、101 座 35 千伏的变电站和数以千计的配电站，需要接入的变电站综合自动化系统越来越多，其中 53 座变电站是由传统的远动终端装置来实现与主站的数据传输的，其他变电站则是由综合自动化系统来与主站进行数据传输。变电站采集数据的工作量越来越大，随着变电站综自设备的增多，完善和发展远动通道监测的任务给我们电力工作者带来了新的挑战，但是前线的电力工作者根据自己再电力行业的工作和运行经验，对此项任务做着孜孜不倦的努力。如何确保电网的安全稳定运行，永远是电力企业面前的重要课题。
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1.2 电力远动测试装置研究现状
通常用于评判远动通道质量的方法是对远动通道的参数进行测量，其中包括信号电平、信号载波频率、信噪比等，所以，对上述远动通道的参数进行准确的测量才能做到对信道的有效监控。远动通道可分为数字形式和模拟形式两种。对于前者的监控，现有的技术仅限于检测通道是否有信号。而对于后者的监控方案，目前主要有两种方案：第一种方案，是通过检测信号电平及信号频率来对远动通道质量做出判断；另一种方案，是通过检测信号电平结合显示信号的时域波形来做出判断。这两种方案各有各的利弊。下面就根据这两种不同的方案，对目前电力系统远动通道监控的现状进行分析。第一种是检测信号电平结合显示信号频率的方案。由于电力远动通道采用的是相位连续的二进制 FSK 调制方式，所以通过检测两个载频可以为判断通道质量提供依据。当远动通道处于正常状态时，可得到两个有规律的频率，也就是 FSK的两个载频；当通道处于中断、丢失一个或两个载频、噪声过大等异常情况下时，得到的会是一个固定的频率成分或者测出的频率成分杂乱无章。这种方案优势在于它的计算量比较小，软件实现比较便捷，现场工作人员操作也比较简单。
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第二章 电力远动系统功能分析
2.1 远动装置
厂站端远动装置和调度端远动装置统称为远动装置，因此，整个系统由远动装置和通信信道两大部分组成。安装在主站的远动装置称为前置机（front-end computer），而在子站端的则被称为远动终端装置（Remote Terminal Unit 缩写成 RTU）。在通常的远动系统中，前置机和远动终端装置一般都是一对n 的配置方式，即主站的一套前置机要同时监视和控制 n 个子站的 n 台远动终端装置，因此，前置机必须具有通信控制功能，而远动终端装置和前置机都必须按照统一的部颁远动规约设计。前置机的作用是缓冲和处理输入或输出数据，工作流程为：首先它接收由远动终端装置上传来的实时远动数据，经过译码还原得到被测量数据的实际大小值和被监视对象的实际状态量，再传送到主计算机上，同时显示在调度室的 CRT 和调度模拟屏上，或是按要求打印输出。另一方面，前置机可以按规约组装出遥控信息字或遥调信息字，向子站的远动终端装置传送由调度员发出的遥控命令和遥调命令。
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2.2 数据通信系统设计
数据通信系统是电力系统调度自动化系统和配电网自动化系统的重要组成部分。电力系统可分为发电厂、高压输电系统、配电系统三大部分。发电厂和变电站的实时运行数据再通过数据通信系统传送到调度控制中心。根据对电网系统实时运行状态的监控与离线系统分析，调度控制中心形成遥控命令和遥调命令，并能通过数据通信系统准确地传送到与其相连的众多子站内的远方终端装置，实现对开关设备等的远方控制、对控制装置等的远方调整和定值设置等，从而改变电力系统的运行状态，对于电力系统中的不正常状态或故障能得以及时的处理，保证电力系统能够安全、稳定的运行。随着通信技术的日益进步，目前常用的通信系统构成形式和通信手段越来越多，而以现在的技术水平来看，还没有任何一种通信手段能够全面满足各种电压等级、各种规模的电力系统自动化的需要，因此，技术人员必须对各种通信技术的优点和缺点有全面的认识，并根据现场所对应的自动化系统的实际需求来选用一种合适的数据通信系统构成和通信方式，也可采用多种、多层次的系统构成和通信方式的混合方式来满足实际的需要，适应现场的具体需求。
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第三章 远动通道测试装置的硬件设计...........17
3.1 使用条件分析 ...........17
3.2 测试系统结构设计 ...........17
3.3 系统硬件参数 ...........19
3.3.1 CPU 选择...........19
3.3.2 数据接口设计...........19
3.3.3 四线远动 FSK 技术...........20
3.3.4 电源设计 ...........20
3.4 本章小结 ...........21
第四章 远动通道测试装置的软件设计...........22
4.1 测试装置软件设计...........22
4.1.1 软件功能结构...........22
4.1.2 功能实现流程...........22
4.1.3 规约分析流程...........24
4.2 功能模块 ...........25
4.3 软件系统的测试...........27
4.4 本章小结 ...........34
第五章 电力远动通道测试装置现场应用测评...........35
5.1 101 规约简介 ...........35
5.2 某 10 千伏变电站内报文获取...........48
5.3 本章小结 ...........50
第五章 电力远动通道测试装置现场应用测评
5.1 101 规约简介
IEC870-5-101 规约主要有两种传输方式，它们分别为平衡式传输和非平衡式传输。平衡式传输方式一般较多用在点对点和多个点对点的全双工的通道结构中，而在其它的通道结构中一般只采用非平衡式的传输方式。在第一种传输方式中，101 规约是一种“问答”与“循环”式的规约，即主站端和子站端都是可以作为启动端的；而当其用于第二种传输方式时，只能是“问答”式规约，即只有主站端可以作为启动端。D6：PRM 为启动报文位，为 1 时表示本侧为启动端，即报文为请求报文或发送报文；为 0 时表示本侧为从动端，即报文为响应报文或确认报文。D5：由启动端向从动端传输时为 FCB 为帧计数位，即当启动端向从动端传输新一轮的发送报文或确认报文时，即将前一轮的 FCB 取反；当子站作为从动端时，ACD 为 0 时表示子站没有一级用户数据，而 ACD 为 1 时则表示子站有一级用户数据，并希望向主站传输该数据。D4：由启动端向从动端传输时为 FCV 帧计数有效位，当 FCV 为 0 时表示 FCB变化无效，FCV 为 1 时则表示 FCB 变化有效。主站会为每一个子站保留一个帧计数位的拷贝，当超时没有接受到从子站上传来的所期望的报文，或是接收到的报文出现差错时，主站不会改变帧计数位的状态，由子站再重复上传原报文，最大重复次数为 3 次；由从动端向启动端传输时为 DCF 为数据流控制位，DCF 为 0时表示子站可以继续接收数据，DCF 为 1 时则表示子站数据区已满，无法再继续接收新的数据。
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结论
近年来随着数字化水平的不断提高，电力远动系统可靠运行的重要性愈发显现出来，它是保证整个电力系统安全可靠的重要部分，一旦出现故障将会给整个电网的安全运行带来严重后果。因此保证电力远动通道的传输正确性和可靠性就成为了重中之重。本文主要介绍了电力远动通道测试装置的研制，主要包括：
（1）对现有电力远动通道测试装置的功能进行详细研究，并在此基础上提出新的通道测试方案。
（2）设计电力系统远动系统的结构和功能，数据通信系统和数据传输规约。
（3）完成远动测试装置的硬件结构和各个硬件参数设计，实现测试装置的软件功能
