内蒙古电力广域测量系统的结构及功能分析

介绍了蒙西电网广域测量系统(以下简称WAMS)的发展概况及WAMS主站、子站的结构和功能。WAMS采用同步相量测量技术,通过逐步布局全网关键测点的同步相量测量单元(以下简称PMU),实现对全网同步相量及电网主要数据的实时高速率采集,其中WAMS主站由前置通信子系统、实时库子系统、历史库子系统、实时显示界面子系统、历史数据界面子系统、高级应用子系统等9个子系统构成,WAMS的应用,可实现对全网的动态过程监测,为控制中心主站实现全网的在线动态安全稳定分析提供足够的数据来源。     

基于概率分布的广域测量系统时延特性分析

通信时延是广域测量系统(WAMS)应用于广域阻尼控制所需计及的重要因素,如何描述WAMS通信时延尚缺乏有效的模型,因而提出了基于概率模型的WAMS通信时延特性建模方法。在浙江电网WAMS实际运行工况下,根据WAMS数据包特点以及通信结构,对相量测量单元(PMU)子站到WAMS主站的总体通信时延进行了测定,分析了时延数据的统计特点,结果表明:各PMU子站通信时延均值都小于100ms,多数PMU子站通信时延大于100ms的数据占比小于1%。最后基于浙江电网WAMS大量实测数据对通信时延采用概率模型进行建模,表明对于不同时段,不同PMU子站,采用莱斯分布能够有效地表征WAMS通信时延的分布特性。     

相量测量装置实时数据的三段式变频传输方法

为了有效降低广域测量系统(WAMS)主站与相量测量装置(PMU)子站之间实时数据的传输频率,同时又不影响WAMS基于PMU实时数据的各类高级应用,提出了一种实现PMU实时数据"三段式变频传输"方法。对PMU数据的应用现状和应用场景进行了分析总结,在此基础上提出了PMU实时数据的"三段式变频传输"方法,将PMU实时数据分为A,B,C三段,在电网正常运行时,PMU子站以较低传输频率传输PMU实时数据,当PMU子站在检测到电网发生扰动时,PMU子站立即以较高传输频率先传输缓冲区内的A段数据,然后再继续以较高传输频率传输扰动过程中的B段实时数据,直至扰动消失后,再将传输频率降低,传输C段实时数据。通过对现行的PMU通信规约进行扩展,实现了与现有通信规约兼容的PMU实时数据"三段式变频传输"方法。最后,通过仿真验证了该方法的可行性及效果。     

基于WAMS的电力系统暂态紧急控制启动方案

提出了基于广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)的暂态不稳定性预测与紧急控制系统的实现框架结构、控制主/子站的软件流程和基本功能,给出了WAMS用于构建全局协调的电力系统暂态紧急控制系统时应具备的基本条件。为克服以往分散式控制难以适应运行方式变化的缺陷,设计了基于轨迹几何特征判据的控制主站与控制子站互相协调的紧急控制措施启动方案。IEEE-145节点测试系统仿真结果初步验证了该方案能够有效地启动紧急控制,阻止系统失稳,其实现了快速性和可靠性的良好折衷。     

基于TCP/IP的IEC60870-5-104远动通信协议在直调厂站中的应用

介绍了国际电工委员会制定的基于TCP/IP网络的调度主站和远方子站远动通信协议一IEC60870-5-104的体系结构、参考模型、传输帧格式及在南方电网直调厂站中的应用.针对通过TCP/IP网络访问传输远动信息存在的安全问题,对其传输模式进行了深入研究,提出了一种基于加密和身份认证的安全报文传送方法.在南方电网应用的经验表明,该方法是合理和有效的.     

Windows环境下并行I/O端口数据的实时采集

本文讨论了在Windows环境及VC 6.0平台下,通过编程控制IK121计数卡实现对外部数据的采集.分析和比较了Windows下的并行I/O端口通讯方式和7种定时方式的应用,着重介绍了利用标准通信函数和自定义的通信类以及多媒体定时器来实现实时数据的采集,并给出了部分代码.实验证明,此方案是可行的,采用软件方式实现了数据采集,并保证了数据的正确性和完整性,定时分辨率由系统定时器的55 ms提高到1 ms.本文在用VC 6.0编程实现对外部的数据采集的实践上有创新,对于从事实时控制及Windows环境下编程的人员有很好的参考价值.     

调度自动化主站中组件和IP单播技术的应用

提出了在SCADA系统的主站局域网内 ,采用TCP/IP通信协议使主站与子站之间可利用上、下行数据直接通信 ;采用COM组件技术设计TCP/IP协议的单播通信模块的实时性已经多次测试证明完全满足目前电力系统的要求 ,且其数据完整性、纠错性比传统的UDP/IP广播传输方式有很大的提高     

中压配电网载波通信自动中继算法研究

为了实现远距离数据传输,获取更高通信质量,提高通信的可靠性和抗毁性,研究了一种中压配电网载波通信的自动中继方法来改进现有的人工固定中继,通过旁听站统计一定时间内接收到主站发送给目的站数据的相关信息并将数据帧转发至目的站,目的站分析对比出最优路径,当主站和目的站不能直接通信时,自动选择最优中继路径进行通信并进行动态更新.给出了算法的流程和具体步骤,使用Matlab对一算例模拟算法的实现过程,给出了各中继路径信息并做出对比分析,画出了多次仿真最优路径号变化图.仿真结果证明该算法简单易行,能有效地实现自动中继.     

2兆口内蒙古西部电网故障信息系统分析

分析了2兆口的内蒙古西部电网故障信息系统。该系统以光纤2兆口为通信方式，采用TCP，IP传输协议，实现不同厂家保护及故障录波器与子站的连接，实现不同厂家子站与中调主站的连接。主站与子站点对点直接接收厂站端继电保护装置和故障录波装置正常运行信息和故障信息，在内蒙古电力公司MIS网上发布中调主站所有信息。     

基于TCP/IP的IEC60870-5-104远动通信协议在直调厂站中的应用

介绍了国际电工委员会制定的基于TCP/IP网络的调度主站和远方子站远动通信协议－IEC60870-5-104的体系结构、参考模型、传输帧格式及在南方电网直调厂站中的应用。针对通过TCP/IP网络访问传输远动信息存在的安全问题,对其传输模式进行了深入研究,提出了一种基于加密和身份认证的安全报文传送方法。在南方电网应用的经验表明,该方法是合理和有效的。     

工控系统中间件研究兼论OPC

扼要分析了中间件原理,对Windows平台下通信技术的核心思想进行了集中解剖,得出两者共同的核心价值都在于分离。通过对Windows平台下通信技术的研究,指出了过程控制对象链接嵌入式技术OPC(OLEforProcessControl)的不足,并根据当前工控系统互联的现状,从中间件角度对工控系统互联的核心技术进行了探讨,对工控系统互联技术的发展方向提出了合理见解,认为开发真正开放的工控系统中间件规范是实现分布式工控系统的有效途径。     

广东省网电能量采集系统的设计

介绍了一套采用混合平台技术的大规模通信的电能量采集系统。该系统由基于Linux平台的前置采集服务和基于Windows和J2EE平台的采集管理服务组成,前置采集服务通过纵向与横向分解,对系统进行解耦,降低了系统内各部分间的耦合度和复杂度;采集管理服务由3大模块11项功能组成,用于处理数据并显示结果;实现了电能量数据的采集以及跨安全区的报文调试及采集管理功能。该系统在广东电网电力调度控制中心投入运行后取得了良好效果。     

嵌入式监测系统中网络通信的研究与实现

介绍了套接字通信机制,并就如何在嵌入式uClinux系统和Windows系统程序组成的监测系统中．利用套接字实现网络数据通信进行了研究。通过研究,选择基于传输控制协议／网间协议TCP／IP模型及TCP协议套接字完成以太网通信任务,分析了通过TCP协议套接字在嵌入式监控系统中的传输层完成以太网通信的方法,并结合具体编程实现。详细阐述了嵌入式监测系统中基于uClinux系统的嵌入式设备。如何通过TCP协议套接字方式,在以太网中与Windows系统下应用程序进行网络通信和数据交换。     

基于Windows9x的虚拟设备驱动程序的设计方法

本文通过对Windows9x平台内核工作特点的分析,介绍了基于虚拟设备驱动程序virtual device driver(VxD)在Windows9x平台下实现实时控制与数据通信的关键技术,并介绍了一些常用的开发工具如VisualC 6.0、VtoolsD95,最后以基于PC/104总线的四串口卡虚拟设备驱动程序为例,对Windows9x下开发具体设备驱动程序作了讲述,该方法可以缩短开发周期,而且还能提高设备的开发效率和整体性能。     

基于LabVIEW和DSP的发电机组振动与噪声监测系统

异常振动和噪声是发电机组中难以确定又最为常见的两种故障,以往大多监测系统主要研究振动故障,具有一定的局限性。以电厂2台600 MW超临界机组为研究对象,开发了一套基于Windows平台,以LabVIEW作为开发工具的集发电机组振动和噪声参数于一体的发电机组实时监测系统,系统的数据采集采用以DSP为核心的振动监测和噪声监测数据采集器来实现,上下位机之间的通信采用串行通信方式。     

基于SOCKET编程实现IP传感器的网络通信

基于IP传感器的监控软件能够对分布在网络上的作为独立节点的传感器进行数据采集、校准等操作,而在监控软件开发中,首先就要解决网络通信问题.本文以搭载了Linux操作系统的IP传感器(ARM核)作为下位机,在其上编程实现Socket通信的服务器端,提供Socket客户端的并发访问.以装有Windows的计算机作为上位机,在其上编程实现Socket通信的客户端,实现对Socket服务器端的访问,解决了IP传感器网络监控平台的通信问题.     

基于INtime实时扩展技术的数据集中器设计

介绍了电力系统实时动态监测系统的构成,分析了数据集中器的任务特点,对基于INtime的Windows实时扩展技术进行了研究,提出了采用Windows XP+INtime的数据集中器设计方案。该方案基于标准的PC硬件平台,利用实时多任务操作系统INtime的实时性完成相量数据的接收、处理、转发,利用Windows操作系统强大的图形界面功能,实现对PMU装置的运行管理功能。在软件结构上,把数据集中器实时数据传输任务设计成INtime进程,把运行管理非实时任务设计成Windows进程,利用INtime的共享内存和信号量机制实现Windows进程和INtime进程之间通信。通过对数据集中器的测试和现场试运行,验证了该方案的适用性。     

RS-485总线转USB接口微模块研制

详细介绍了基于通用串行总线(USB)专用芯片PDIUSBD12(D12)及其相关电路的硬件设计方案、转换装置微处理器AT89C52(MCU)的firmware程序设计方案、基于Windows驱动模型标准(WDM)技术的Windows下的驱动程序设计方案和基于基础类(MFC)技术的Windows下试验程序的设计方案。列举了研制工作中的难点:USB总线枚举过程的调试和Windows下WDM模式的驱动程序设计,并给出了相应的解决方案和调试经验。     

基于Windows CE的电气火灾监控系统设计

设计了采用CAN总线通信方式的基于嵌入式Windows CE的电气火灾监控系统。该系统选用基于16/32 bit RISC处理器S3C2410A的电气火灾监控设备硬件平台,采用嵌入式Windows CE操作系统构建了监控系统的软件环境,开发了电气火灾监控设备的应用程序,实现了串口类、CAN总线类和Socket的封装。实践证明,该系统具有体积小、安装方便、传输距离远、显示数据丰富、稳定性高以及实时性好等优点。