文档介绍：河南科技大学
课程设计说明书
课程名称专业课程设计
题目电力负荷管理系统无线通信网络的研究和设计
学院
班级
学生姓名
指导教师
日期 2013年4月10日
摘要
电力负荷管理系统是围绕着需求侧管理,集现代数字通信技术、计算机软硬件技术、电能计量技术和电力营销技术为一体的综合性的实时信息采集与分析处理系统。其主要功能是管理客户负荷,建立正常的供用电秩序,保证电力平衡和电网安全,提高用户和电网的负荷率,增加电力设备的利用率。系统由负荷管理中心站、通信信道、负荷管理终端三部分组成。其中通信是作为联系管理中心与负荷管理终端之间的桥梁,在整个电力负荷管理系统中具有重大的作用。论文对现行电力负荷管理系统中所采用的通信信道进行了分析和比较后,结合通信技术的快速发展,采用一种基于GPRS/CDMA无线信道的负荷管理系统,利用GPRS/接入功能,实现负荷管理终端与中心站之间的双向数据传递。
本文针对当今电力系统对电力负荷管理终端的需求,设计了具有通用分组无线业务(GPRS)无线通信功能的电力负荷管理终端,阐述了终端的总体结构和关键技术点,实现了用电参数的实时采集、主动上报和电力负荷的实时控制,大大减少了系统投资和运营费用。现场运行结果证明,基于GPRS的电力负荷管理终端具有良好的可靠性和稳定性。并设计了一种基于GPRS网络的电力负荷远程智能监控系统,接入功能,实现了分散电力大用户的数据实时采集、传输、存储、事件报警以及WEB发布等功能。集管理、负荷监控、远程抄表和防窃电于一体,满足现代电力管理的要求,详细论述了系统的主要功能、结构原理以及软硬的实现,给出了系统框图以及软件流程。
关键词:电力系统,无线网络,监控,MCGS
目录
第一章绪论 1
设计要求 1
1
第二章电力负荷管理系统的结构 2
中心站 2
通道 3
终端 3
第三章中心站的主控软件的设计 4
主控管理软件的总体结构 4
主控软件的功能设计实现 5
第四章无线技术在现在电力负荷管理中的应用与展望 10
现阶段各种无线技术特点及应用 10
10
GPRS系统具有的特点 11
无线技术在现代电网中的应用 12
输配网管理 12
13
电力系统通信 13
14
14
14
15
第五章基于MCGS组态软件的监控实现 16
MCGS组态软件的概述 16
MCGS组态软件的构成 16
16
17
MCGS软件在电力监控上的应用 18
建立画面 18
编辑画面 18
制作文字框图 18
19
第六章结论 23
第七章参考文献 24
第一章绪论
设计要求
本课程设计题目为:电力负荷管理系统无线通信网络的研究和设计,设计要求如下:
1) 了解电力负荷管理系统;
2) 设计电力负荷管理系统无线通信网络,绘制相应的数据流程与硬件架构;
3) 选择相关设备,无线通信网络分别按照远程与短距离设计;
4) 相关论文在学校图书馆中文数据库“万方数字化期刊”中查找。
电力负荷管理系统与配电调度自动化系统的相互结合,促进了电网管理向现代化方向发展,提高了电力调度自动化、电力营销管理现代化的实用水平。本文概要介绍了电力负荷管理系统的概念和发展,以及负荷管理中心站、负荷管理通信信道和负荷管理终端的特点。
在此基础上,本文设计了一种基于TMS320F2812型DSP芯片的新型电力负荷管理终端,对终端的设计思想、硬件组成和软件设计均做了详细的论述,并给出了关键的软件流程图。本文首先分析了负荷管理终端的功能,接着详细阐述了终端各硬件模块的工作原理和设计内容,包括电源模块、数据采集模块、控制模块、通信模块和人机接口模块;然后以实时任务调度为核心设计了终端软件的总体结构,具体划分了系统的功能模块,并主要阐述了模拟量实时采集、FFT算法处理、负荷监测、远程抄表、人机交互等模块的实现;最后详细阐述了负荷管理终端中嵌入式GPRS通信的设计,主要阐述了GPRS设备驱动、GPRS通信协议和电力负荷管理规约的实现。
第二章电力负荷管理系统的结构
负荷管理系统由中心站、通道和用户终端三部分组成,呈辐射状分布。该系统是由中心站通过通道与安装在用户端的控制终端建立数据通信联系,达到集中监控管理用户用电的计