电力系统监控设计.doc

自动化与电气工程学院电力系统监控技术课程设计  PAGE \* MERGEFORMAT - 3 - 电力系统监控技术课程设计报告 题目： AT分区所遥控数据输出系统 班级：　　　　　 　 　　 姓名：　　　　　 　 　　 学号：　　　　　 　 　 指导教师：　　　　 　　　　 设计时间：　　 　　 　 评语： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　成绩　　　　　 1 设计原始资料 1.1具体题目说明 远动的遥测、遥信、遥控和遥调功能，通过传送远动信息实现。远动信息包括遥测信息、遥信信息、遥控信息和遥调信息。 遥控，又称远程命令（telecommand），是应用远程通信技术，完成改变运行设备状态的命令，如对断路器的控制。 设计AT分区所（如图1.1）的遥控数据输出系统。 图1.1 AT分区所主接线 1.2要完成的内容 设计内容： （1）计算机绘制被控站（RTU端：变电所或开闭所或分区亭）通用系统结构框图（A4）。要求：绘出各种数据点的采集通道（如：模拟量输入、开关量输入、脉冲累计量输入），控制输出通道（模拟量输出、开关量输出、脉宽调制输出），网络通信通道的示意图。 （2）设计一个具体的MCS－51单片机数据输出最小系统（开关量输出数据，路数为16路，控制断路器的分、合闸继电器），绘制出开关量输出接口电路；要求用标准图纸，手工绘制（或专用软件protel等），具体到芯片管脚的连线。 （3）选用问答式传输规约，以调度中心遥控该所某一断路器合闸（或分闸）为例，编写调度中心和该所的遥控过程报文帧结构； 注：主站地址（一般取00H）和子站地址（一般取01H-0FEH）可在符合规约要求的前提下，自行设置。 （4）计算机绘制（A4纸）相应的遥控数据输出流程图，编写遥控数据输出采集程序。 2 硬件设计 2.1 各开关元件及数据采集点编号 2.1.1 各开关元件编号 对AT分区所各采集点进行编号如图2.1所示，对各开关的采集点进行编号见表2.1。 图2.1 AT分区所各采集点编号示意图 表2.1 采集点代号及编号 编号QS1QS2QS3QS4QS5QS6QS7QS8代号0001　0203　04050607编号QS9QS10QF1QF2QS11QS12QS13QS14代号0809　0A0B0C0D0E0F编号QS15QS16QS17QS18QS19QS20QS21QS22代号1011121314151617-  PAGE \* MERGEFORMAT 13 - 2.1.2 断路器遥控实现 在电力系统中，遥控的主要对象为断路器，对断路器运行状态的合闸操作和分闸操作，分别由合闸回路和分闸回路控制。因此，对断路器的操作需要两路遥控输出实现，一路负责控制，另一路负责跳闸控制。 图2.2给出断路器遥控回路简图，图中略去断路器手动控制回路部分。+KM，-KM为控制回路电源小母线，+HM，-HM为合闸小母线，1~4FU为熔断器，QF为熔断器辅助触点，KM为合闸接触器，YC为合闸线圈，KCB为跳跃闭锁继电器，YKH为遥控合闸，YKT为遥控跳闸。 图2.2 断路器遥控回路简图 2.2 被控站通用系统结构 2.2.1 控制输出通道 安装在主站的装置称为前置机。前置机是缓冲和处理输入或输出数据的处理机，它接收远动终端装置(RTU)送来的实时远动信息，经过译码后还原出被测量的实际大小值，和被监视对象的实际状态，显示在调度室的CRT上和调度模拟屏上，也可以按要求打印输出。这些信息还要向主计算机传送。另外调度员通过键盘或鼠标操作，可以向前置机输入遥控命令和遥调命令，前置机按规约组装出遥控信息字和遥调信息字向RTU传送。 安装在子站的装置称为远动终端装置(RTU)。RTU对各种电量变送器送来的0~5V直流电压分时完成A/D转换，得到与被测量对应的二进制数值；并由脉冲采集电路对脉冲输入进行计数，得到与脉冲量对应的计数值；还把状态量的输入状态转换成逻辑电平“0”或“1”。再将上述各种数字信息按规约编码成遥测信息字和遥信信息字，向前置机传送。RTU还可以接收前置机送来的遥控信息字和遥调信息字，经译码后还原出遥控对象号和控制状态，遥调对象号和设定值，经返送校核正确后输出执行。 前置机和RTU在接收对方信息时，必须保证与对方同步工作，因此收发信息双方都有同步措施。 由题目的原始资料可得，本课题远动系统的遥控对象是断路器和隔离开关。遥控数据输出通道如图2.2所示。 图2.2 遥控数据输出通道 2.2.2 数据采集通道 在远动技术中涉及了大量来自系