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电力用户用电数据采集及监控在需求侧管理中的应用研究

作　者: 郭亮
导　师: 王新超
学　校: 山东大学
专　业: 电气工程
关键词: AMI 通信网络电力用户需求侧管理
分类号: TM73
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着无线通信技术的推广,使得建立一个廉价、可靠、时效性强的无线通信网络成为现实,本文介绍了一种基于可靠的通信网络(GPRS无线上网技术以及短距离无线传输控制)、计算机信息技术基础上与用电计量技术的电力用户用电数据采集及监控系统。该系统主要由智能数据采集、控制终端,数据传输系统,系统建设及后台监控管理软件,安全保障系统等几部分组成,可抄收现场设备的各相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电压越上、下限时间、累计电量等,具有开关量状态监测、控制、电压越限报警、电流越限报警、损耗计算统计、定时定点控制等功能,实现从电量采集及传输、统计查询、线损分析、异常报警、报表生成的供电侧管理直到分布式电源、智能家居、电动汽车、家庭用电监测的用电侧管理等一系列远程监控管理工作的全面自动化。本文重点介绍了系统的构成、软硬件设备、通信模块、后台管理软件及在需求侧管理中的具体应用工作。随着自动化技术、计算机技术和IT技术的发展,利用公共网络方式进行远距离数据传送,成本会越来越低,通信也更加可靠,基于通信网络和AMI体系的电力用户用电数据采集及监控系统将在需求侧管理中有更加广泛的应用前景。

全文目录

摘要  7-8
ABSTRACT  8-9
第1章概述  9-12
  1.1 引言  9-11
  1.2 本文主要工作  11-12
第2章智能数据采集、控制终端  12-18
  2.1 智能电表  12
  2.2 智能数据采集、控制终端  12-14
    2.2.1 系统结构  12-13
    2.2.2 ARM与DSP的接口设计  13-14
    2.2.3 家用电设备集中控制器  14
  2.3 功能  14-17
    2.3.1 电能采集和数据存储和传输功能  14-15
    2.3.2 数据监控、处理和控制功能  15-16
    2.3.3 兼容和智能升级功能  16
    2.3.4 智能用电管理功能  16
    2.3.5 集中器功能  16-17
  2.4 小结  17-18
第3章数据传输系统  18-28
  3.1 系统数据传输体系结构  18-22
    3.1.1 数据采集及监控系统通信技术的国内外研究现状  18-22
      3.1.1.1 光纤通信  18-19
      3.1.1.2 无线通信  19
      3.1.1.3 电话线通信  19
      3.1.1.4 电力线载波通信  19-20
      3.1.1.5 GSM网络通信  20-22
  3.2 移动数据传输功能  22-27
    3.2.1 GPRS网络、TCP/IP简介  22-27
      3.2.1.1 GPRS定义  22-23
      3.2.1.2 GPRS的优越性  23-24
      3.2.1.3 GPRS的安全可靠性和抗干扰能力  24-25
      3.2.1.4 TCP/IP协议简介  25
      3.2.1.5 家庭网络通信  25-27
  3.3 小结  27-28
第4章系统建设及后台监控管理软件  28-74
  4.1 用电数据采集及监控系统  28-44
    4.1.1 核心思想  28
    4.1.2 系统结构  28-29
    4.1.3 企业以APN专线方式与GPRS连接组网方式  29
    4.1.4 采用APN专线方式与GPRS连接的可靠性  29-31
    4.1.5 GPRS通信系统在电力数据采集系统中的应用  31-32
    4.1.6 监控中心  32-33
    4.1.7 通信模块  33
    4.1.8 GPRS网络的SMS功能实现遥测、遥信  33-44
  4.2 智能用电AMI系统  44-45
  4.3 系统架构及功能  45-73
    4.3.1 软件坏境  45-47
    4.3.2 硬件坏境  47-50
    4.3.3 系统运行架构  50-53
    4.3.4 系统功能  53-70
      4.3.4.1基础部分主要功能  53-70
        4.3.4.1.1 数据采集  54-55
        4.3.4.1.2 数据处理  55-56
        4.3.4.1.3 现场监测及报警  56-57
        4.3.4.1.4 负荷控制  57-61
        4.3.4.1.5 用电异常信息统计分析  61-63
        4.3.4.1.6 预付费业务管理  63-65
        4.3.4.1.7 档案参数管理  65-66
        4.3.4.1.8 报表系统  66-67
        4.3.4.1.9 图表系统  67-69
        4.3.4.1.10 终端现场管理  69
        4.3.4.1.11 工况管理  69
        4.3.4.1.12 信息发布  69-70
        4.3.4.1.14 系统管理  70
    4.3.4.2 高级部分主要功能如下表4一3所示  70-73
      4.3.4.2.1 电量分析  70-71
      4.3.4.2.2 负荷分析  71
      4.3.4.2.3 供售电平衡  71
      4.3.4.2.4 线损计算分析  71-72
      4.3.4.2.5 电能质量管理  72-73
      4.3.4.2.6 优质客户服务  73
      4.3.4.2.7 客户信誉度分析  73
  4.4 小结  73-74
第5章系统安全性保障  74-84
  5.1 系统安全概述  74
  5.2 系统安全规划原则  74-76
  5.3 网络安全部署  76-79
    5.3.1 网络互联的安全保障  76-77
    5.3.2 数据链路层的安全机制  77
    5.3.3 网络层的安全机制  77-79
  5.4 主机安全  79-82
    5.4.1 单机可靠性  79-80
    5.4.2 群集可靠性  80-81
    5.4.3 磁盘阵列  81
    5.4.4 数据备份  81-82
    5.4.5 数据容灾  82
  5.5 业务系统安全  82-83
    5.5.1 操作系统、数据库系统的安全保障  82
    5.5.2 应用系统设计的安全保障  82-83
  5.6 小结  83-84
第6章 AMI实用分析  84-88
  6.1 分布式能源与电动汽车  84
  6.2 预付费服务  84-85
  6.3 智能家居  85-87
  6.4 家庭用电情况监视  87
  6.5 小结  87-88
第7章结论  88-89
参考资料  89-91
致谢  91-92
学位论文评阅及答辩情况表  92

电力用户用电数据采集及监控在需求侧管理中的应用研究

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