SCADA系统通信网论文提纲

论文题目：配网馈线自动化SCADA系统的设计与实现

摘要：配网馈线自动化SCADA系统是以通信、计算机和控制等技术为基础的数据采集、控制的自动化系统,它可以对远方设备终端进行监控、投切电容器、升降变压器档位,可以通过故障隔离与恢复送电的功能来减少停电时间、缩小停电范围。总之它的实现对提高配电网的供电质量、供电可靠性、安全运行系数等方面有着不可替代的作用。本文就配网馈线自动化SCADA系统的设计与实现方面进行了相关研究。首先,回顾国内外配网馈线自动化发展现状,总结实施馈线自动化的重要意义。接着,介绍馈线自动化监控对象的功能及其安装方式,分析其对实时性的要求,并阐述故障隔离与恢复送电功能的工作原理。通信网的建设是实现配网馈线自动化SCADA系统的关键内容之一,本文详细地分析了馈线自动化通信网的特点和通信方式,设计了一种高可靠性的光纤双环自愈网,以及这种网络结构在使用过程中如何调整维护。采用光纤介质组网,必须配合使用光端机,本文分析了与不同功能的光端机之间组网模式的优缺点。基于SCADA系统采集数据点多,覆盖面广的特点,将SCADA系统分三层设计:主站层、子站层和终端层。主站层是系统服务器站、操作员工作站;子站层是中转站,是系统数据采集站、数据处理站;终端层是设备与监控终端。1个主站可以有若干个子站,这种设计即满足馈线自动化系统点多、面广的特点,又能提高通信速度。根据各层的功能及实时性要求,分析每层宜采用的通信介质。子站到主站相距远,可借用调度单模光纤通道。考虑实时性及资金情况,子站到终端层之间的通信介质选择优先级顺序是多模光缆、电缆和电力载波、超短波无线电。配变仪TTU和集抄对实时性要求不高,可通过附近FTU转发,通信介质采用屏蔽双绞线或低压载波。针对SCADA系统是馈线自动化的基层,本文研究了 SCADA系统需实现的基本功能,以及它与外围系统的数据交换方式、数据库接口的访问方法。前置机是SCADA系统的中心环节,它不仅负责与上端控制中心联系,而且负责与下端设备的联络,本文提出一种灵活、便捷、先进的前置机设计思想。SCADA系统的一个重要功能就是故障隔离与恢复送电,目前只有DNP3.0、IEC-101两种规约适用,前者是美国标准,后者是IEC标准,本文分析了 101通信规约的规则和软件实现方法。最后,介绍配网馈线自动化SCADA系统在扬州项目中运行情况,经过测试,各项指标都达到或超过江苏省电力公司馈线自动化相关标准要求。

关键词：馈线自动化;通信规约;自愈网;故障隔离与恢复送电

学科专业：电子与通信工程

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 引言

1.2 国外馈线自动化系统的发展概况

1.3 国内馈线自动化系统的发展概况

1.4 本文研究的目的与意义

1.5 本文的主要工作

2 馈线自动化SCADA系统的监控对象

2.1 概述

2.2 DTU站所终端设备

2.3 FTU馈线终端设备

2.4 TTU配变终端设备

2.5 RTU地调开关设备

2.6 本章小结

3 馈线自动化SCADA系统的通信网

3.1 SCADA通信网的作用

3.2 SCADA通信网的特点

3.3 SCADA系统对通信网的要求

3.4 SCADA通信网的通信方式

3.4.1 SCADA系统通信网的网络结构

3.4.2 通信介质

3.4.3 通信端口

3.4.4 常用通信规约

3.5 馈线自动化光纤网的建模

3.5.1 光纤通信组网方式

3.5.2 与不同功能的光端机配合组网模式

3.6 本章小结

4 馈线自动化SCADA系统结构

4.1 馈线自动化SCADA系统概述

4.2 馈线自动化SCADA系统结构设计

4.2.1 系统设计定位

4.2.2 系统分层原则

4.2.3 系统模型

4.2.4 系统软件模块

4.2.5 SCADA的前置机系统设计

4.2.6 SCADA的数据库访问接口

4.2.7 SCADA、DMS、GIS这3个系统间数据的交换

4.3 本章小结

5 馈线自动化SCADA系统的通信规约

5.1 馈线自动化SCADA系统通信规约的选择

5.2 规约体系结构

5.2.1 问答式通信规约

5.2.2 网络拓扑结构

5.2.3 传输方式

5.2.4 规约结构

5.3 物理层结构

5.4 链路层服务类型

5.4.1 服务类型

5.4.2 传输规则

5.5 数据类型

5.6 帧格式

5.6.1 可变帧长帧格式

5.6.2 固定帧长帧格式

5.6.3 控制域(C)的定义

5.6.4 链路地址域

5.6.5 帧校验和

5.7 应用层

5.8 软件设计

5.8.1 规约嵌入SCADA系统的方法

5.8.2 101规约的程序设计

5.9 本章小结

6 馈线自动化系统在扬州项目中的运用

6.1 扬州配网馈线自动化系统概况

6.2 扬州配网馈线自动化SCADA系统设计

6.2.1 主站层设计

6.2.2 子站层设计

6.2.3 终端层设计

6.2.4 扬州配网馈线自动化与其它外围系统接口

6.3 扬州配网SCADA系统的通信网络

6.3.1 光纤网络布置

6.3.2 Lonworks网络布置

6.3.3 屏蔽双绞线网络布置

6.3.4 通信规约

6.4 故障隔离和恢复(DA)功能测试

6.5 扬州馈线自动化SCADA系统性能指标

6.6 我在扬州配网馈线自动化项目中主要的工作

6.7 本章小结

7 全文总结与展望

7.1 总结

7.2 展望

参考文献

致谢