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变电站自动化系统信息记录仪研制
作 者: 毕于兵
导 师: 刘健
学 校: 西安理工大学
专 业: 电力系统及其自动化
关键词: 变电站自动化系统 信息记录仪 linux系统 DNP3.0规约 记录模块 分析模块
分类号: TM63
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 24次
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内容摘要
在综合自动化变电站中,监控系统的联闭锁、继电保护及自动装置的跳合闸等功能均采用网络通信方式实现,传统的二次回路由直观电缆连线转化为看不见、摸不着的网络通信过程。在电网故障、自动化系统异常时,如何重现当时二次系统通信的全过程,如何分析自动化系统动作行为是否正确,如何辅助维护人员准确定位故障原因,己成为变电站自动化系统迫切需要解决的问题。本文阐述了一种基于嵌入式linux操作系统的变电站自动化系统信息记录仪的研制,在不影响底层数据采集系统与变电站监控主机正常通信的前提下,通过侦听、记录自动化系统通信规约报文,并对记录的报文进行分析,以重现变电站自动化系统通信的全过程,进而准确定位和分析变电站自动化系统的故障原因。在通信侦听模块设计方面,针对利用现场总线实现数据采集并上送数据的通信方式,将现场总线与以太网互联,在以太网上利用监听软件实现数据侦听;针对利用串口上送数据的通信方式,设计了通信侦听模块,该模块在不影响变电站正常通信的前提下,实现上行数据和下行数据的侦听。在记录模块设计方面,针对DNP3.0规约,利用C++编程语言设计了无条件冻结记录和有条件冻结记录,详细阐述了设计方法以及程序流程图。无条件冻结记录主要是完成对规约通信报文的完整记录;有条件冻结记录包括时间段信息冻结记录、遥测信息冻结记录、遥信信息冻结记录、遥控信息冻结记录、SOE信息冻结记录。在分析模块设计方面,针对CDT规约,利用QT4.0图形界面库设计了通信规约报文分析系统。通信规约信息导入分析系统后,可以方便掌握各种报文原码所表示的参数量,辅助维护人员对报文信息进行分析。通过对信息记录仪功能的全面测试,其测试结果良好,符合冻结信息和分析信息的功能需求。
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全文目录
摘要 3-4 Abstract 4-8 1 绪论 8-12 1.1 变电站自动化系统信息记录仪的研究意义 8-9 1.2 国内外研究现状 9-10 1.3 本文主要工作 10-12 2 信息记录仪总体设计方案 12-21 2.1 信息记录仪需求分析 12-14 2.1.1 整体功能需求 12 2.1.2 侦听功能要求 12-13 2.1.3 配置功能要求 13 2.1.4 记录功能要求 13-14 2.1.5 分析功能要求 14 2.2 嵌入式操作系统选型 14-17 2.2.1 Linux操作系统的特点 14-15 2.2.2 Linux作为嵌入式操作系统的优势 15-16 2.2.3 嵌入式系统软件开发过程 16-17 2.3 信息记录仪整体结构组成 17-18 2.4 信息记录仪软件设计结构 18-21 3 通道侦听装置设计 21-31 3.1 网络侦听方案研究 21-27 3.1.1 现场总线与以太网互联可行性研究 22-25 3.1.2 以太网网络数据侦听研究 25-27 3.2 串口侦听装置 27-29 3.3 记录仪技术指标 29-31 4. 记录仪软件设计与实现 31-65 4.1 软件平台设计 31-38 4.1.1 QT简介 33 4.1.2 QT开发平台搭建 33-34 4.1.3 linux串口驱动设计 34-36 4.1.4 用户权限设计 36-37 4.1.5 信息存储与脚本设计 37-38 4.2 配置模块设计 38-43 4.3 记录模块设计与实现 43-58 4.3.1 DNP3.0规约简介 44-46 4.3.2 无条件冻结记录 46-48 4.3.3 有条件冻结记录 48-58 4.4 分析模块设计与实现 58-65 4.4.1 分析界面设计 58-61 4.4.2 通信报文分析 61-65 5 测试与实例 65-74 5.1 测试 65-71 5.1.1 侦听功能测试 66-67 5.1.2 配置和记录功能测试 67-69 5.1.3 分析系统功能测试 69-71 5.2 实例 71-74 6 结论和展望 74-76 6.1 结论 74-75 6.2 展望 75-76 致谢 76-77 参考文献 77-79 在校学习期间发表的论文 79
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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 发电、发电厂 > 变电所
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