面向重要用户供用电安全监测的信息采集系统研究

发布时间：2017-07-18 19:06

  本文关键词：面向重要用户供用电安全监测的信息采集系统研究

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【摘要】：随着经济的发展,整个社会对电力能源的需求越来越大,而在电力系统末端直接向重要电力用户配送电力能源的低压配电系统,其稳定性和可靠性极大的影响着经济的生产。本课题以国网电力公司项目面向重要用户供用电安全及支持技术研究与应用为背景,研究能够支撑重要用户供用电安全监测预警和评估的配电系统可靠性评估的方法理论和数据采集监测技术,以研究面向用户的辐射型配电系统可靠性评估理论方法和研制具有网络通信功能的软硬件一体化的电压、电流智能采集模块并实现对重要用户低压配电系统供用电安全监测与可靠性评估为目标,本文做了以下研究和工作:研究了配电系统可靠性评估方法,提出了一种元件故障率非恒定的多参数新威布尔分布函数模型,通过该模型能够拟合出元件生命周期的故障率分布曲线。研究了贝叶斯网络理论及其在配电系统可靠性评估中的应用过程,基于贝叶斯网络分析方法进行了重要用户配电系统的可靠性的评估,评估结果对重要用户制定检修计划有一定的指导意义。研究了供用电安全信息采集系统相关技术,包括无线通信、串口、光纤通信和嵌入式以太网通信应用技术。根据项目要求和工程现场实施条件,提出了面向重要用户的数据采集系统物理架构。系统由远程电信息采集终端(RTU)、网络集中器和远程服务器等组成。设计研制了基于STM32的数据采集终端和集中器,并给出了详细的软硬件设计原理和方法,实现了数据的本地实时采集并通过无线或光纤进行数据交互的功能;研究了uIP协议栈的移植和应用方法并实现了集中器以太网通信功能;基于轮询方法设计实现了点对多点数据通信;最后依据项目要求搭建了系统,对采集系统进行了技术指标的测试并给出了测试结果。本文的研究工作实现了重要用户配电系统的实时监测,通过实验和对样机的技术指标测试验证了系统研究设计方法的正确性,实验结果表明了系统达到设计目标。
【关键词】：重要用户 配电系统 可靠性 信息采集 以太网
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM76
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-13
• 1.1 课题来源与应用背景8-9
• 1.2 国内外研究现状9-10
• 1.3 课题研究目标10-11
• 1.4 主要研究内容与结构安排11-13
• 1.4.1 研究内容11-12
• 1.4.2 章节安排12-13
• 第二章 采集系统相关技术研究13-19
• 2.1 采集对象及要求13-14
• 2.2 数据通信技术14-16
• 2.2.1 RS-485串行通信14
• 2.2.2 无线 433MHz通信14-15
• 2.2.3 嵌入式TCP/IP通信15-16
• 2.3 软件开发平台16-17
• 2.3.1 Visual C++ 6.016-17
• 2.3.2 RealView MDK17
• 2.4 系统物理架构17-18
• 2.5 本章小结18-19
• 第三章 重要用户配电系统可靠性评估算法19-32
• 3.1 可靠性基本概念19-23
• 3.1.1 电力系统可靠性的基本概念19-20
• 3.1.2 配电系统可靠性研究的内容和目标20-21
• 3.1.3 配电系统可靠性评估方法21
• 3.1.4 配电系统可靠性指标21-23
• 3.2 元件可靠性模型23-25
• 3.2.1 元件故障率模型23-25
• 3.2.2 元件修复率模型25
• 3.3 贝叶斯网络方法与评估25-31
• 3.3.1 贝叶斯网络理论26-27
• 3.3.2 可靠性评估方法27-30
• 3.3.3 重要用户配电系统可靠性评估30-31
• 3.4 本章小结31-32
• 第四章 采集系统硬件设计32-42
• 4.1 系统总体设计32-33
• 4.2 采集终端硬件设计33-39
• 4.2.1 主控单元设计34
• 4.2.2 电能采集单元34-36
• 4.2.3 终端通信电路36-38
• 4.2.4 电源供电单元38-39
• 4.3 集中器硬件设计39-41
• 4.3.1 主控单元设计40
• 4.3.2 以太网通信电路40-41
• 4.3.3 通信与电源电路41
• 4.4 本章小结41-42
• 第五章 采集系统软件设计42-52
• 5.1 采集系统点对多点通信42-44
• 5.2 采集终端程序设计44-46
• 5.3 集中器程序设计46-49
• 5.4 上位机程序设计49-51
• 5.5 本章小结51-52
• 第六章 采集系统实测52-60
• 6.1 测试过程52-54
• 6.1.1 系统搭建52-53
• 6.1.2 网络连接53-54
• 6.2 测试结果与分析54-59
• 6.2.1 数据有效性测试54
• 6.2.2 技术指标测试54-59
• 6.3 本章小结59-60
• 第七章 总结与展望60-61
• 参考文献61-64
• 附录1 部分PCB板与安装64-66
• 附录2 攻读硕士学位期间撰写的论文66-67
• 附录3 攻读硕士学位期间申请的专利67-68
• 致谢68

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本文编号：559286