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1、毕业设计（论文）毕业设计（论文）变电站综合自动化微机监控系统设计Design of Microcomputer Monitoring and Controlling System in Substation Integrated Automation摘 要根据变电站综合自动化系统的现状和发展趋势，应用分层、模块化和面向对象的设计方法和编程技术，本文从设计原则、实现原理、整体结构、软硬件部分、功能模块的应用程序等方面对分层分布式变电站综合自动化微机监控系统进行了分析和设计。本文主要做了以下 5 个工作。对变电站综合自动化系统及其微机监控系统进行比较详细地研究。对变电站综合自动化微机监控系统的基本
2、原理、系统结构进行分析和综合，提出了该系统的总体设计方案和框图，并对它的整体结构进行设计。研究和设计了变电站综合自动化微机监控系统的硬件部分和软件部分。对其中的交变量越限安全监视子功能模块编写了流程框图和算法、并用Visual C+高级语言编写和调试了该部分的实用程序。关键词变电站综合自动化 微机监控系统 模块化 面向对象Abstract: Based on the substation integrated automations current situation and development trend, using layered, modular and object-orient
3、ed design and programming technologies, this thesis has analyzed and designed the microcomputer monitoring and controlling system in substation integrated automation towards layering distribute type, from its design principles, achieve principle, the overall structure, the areas of hardware and soft
4、ware, the application procedures of functional module and so on. This paper has done the following five aspects of the work. It has studied substation integrated automation and its microcomputer monitoring and controlling system. It has analyzed and synthesized the basic principle and architecture o
5、f the microcomputer monitoring and controlling system in substation integrated automation, put forward the overall design programmers of the system and block diagram of the programmer, and designed the overall structure. It has studied and designed hardware parts and software parts in the microcompu
6、ter monitoring and controlling system in substation integrated automation. It has prepared the flow diagram and algorithms of alternating parameters security monitoring sub-module in the system, and written and debugged its utility using the high-level language Visual C+.Keywords: substation integra
7、ted automation microcomputer monitoring and controlling system module object-oriented目 录1 1 引言 .11.1 课题的目的和意义.11.2 变电站综合自动化系统.11.3 变电站综合自动化微机监控系统.41.4本文要做的工作.52 2 变电站综合自动化微机监控系统的总体方案 .52.1 变电站综合自动化系统设计的原则和要求.52.2 变电站综合自动化的系统结构.62.3 变电站综合自动化微机监控系统的系统结构.123 3 变电站综合自动化微机监控系统硬件部分的设计 .133.1 变电站综合自动化微机监控系
8、统的硬件配置.133.2 变电站综合自动化微机监控系统通信网络的设计.143.3 上位机系统.183.4 下位机监测、控制和保护单元.193.5 变电站综合自动化微机监控系统的分层、模块化设计.204 4 变电站综合自动化微机监控系统软件部分的设计 .214.1 变电站综合自动化系统微机监控系统对监控软件的要求.224.2 监控系统软件设计的方法.224.3 微机监控系统软件的分析.244.4 监控软件模块化设计.284.5 部分软件模块设计举例.305 5 VC+应用程序设计举例 .325.1 Visual C+高级语言概述.325.2 交流量越限安全监视模块算法的设计.335.3 交流量越
9、限安全监视模块的 VC+高级语言程序设计 .366 6 总结 .38参考文献 .39致 谢 .401 1 引言1.1 课题的目的和意义随着国民经济持续快速地增长，我国电力工业也飞速发展。仅在 2007 年这一年，我国新装机的容量就突破一亿 kW 大关，约站当时总装机容量的 1/7；而且在新上机组中，百万kW 容量的机组就站相当大的比例；根据规划，2020 年总的装机容量大约是去年底的 3 倍。同时，电网的建设也加了快进度，交直流特高压远程输变电工程即将进入大规模地实用阶段。电力工业发展的现状和趋势，势必要求提高电力系统的自动化和信息化水平1。变电站是电网中的重要基本环节，其自动化水平的高低直接
10、影响着电网安全稳定运行水平。随着用电负荷的快速增长和负荷密度的加大，变电站的电压等级和变电容量不断提高，对供电可靠性的要求也越来越高。因此，必须提高变电站的自动化水平23。变电站综合自动化系统是最新发展起来的多专业综合技术，是电网运行管理中的一次变革，它以计算机为基础，实现了电网变电站现代化管理，从而改变了传统变电站控制室、保护室的主体结构和值班维护方式，充分体现了现代生产的特点。变电站综合自动化系统，能够全面提高变电站的技术水平，提高运行的可靠性和管理水平，具有显著的可比优越性，是变电站自动化的发展趋势。大规模集成电路和通信技术的迅猛发展，网络技术、现场总线等的出现和完善，为提高变电站综合自
11、动化系统的技术水平提供了有力的科技支持。变电站综合自动化微机监控系统是变电站综合自动化系统最基本的子功能系统，涉及到变电运行、监视控制等方面的内容，使变电站的监视和控制发生了根本的变化。因此，研究变电站综合自动化微机监控系统具有迫切的现实需要和重大的实际意义4567。1.2 变电站综合自动化系统1.2.1 变电站自动化 变电站主要包括两大部分：一次系统和二次系统。一次系统完成电能的汇集、电压变换和分配等任务；而二次系统则完成对一次设备和一次系统运行状态的测量、监视、控制、保护和故障告警的任务以及完成满足调度、远方监控等内容的远动任务。而一个变电站运行情况的优劣，在很大程度上取决于其二次设备的工
12、作性能38。电力系统是一个连续运行的系统，电能的生产、传输、分配和消费都是同时完成的。因此，变电站的运行也是连续的。为了掌握变电运行状态，必须对相关电气量进行连续测量，供运行监视、记录；为了保障变电站、输电线路的安全运行，需要实现过流、低压等故障的安全保护；为了向电网调度提供系统运行状态，需要将表征电力系统运行的相关信息向上级调度部门传送；为了向客户供给合格的电能，需要进行必要的控制和调节。同时，当系统出现异常情况时，变电站必须做出快速的反应，及时进行处理。随着电力工业的迅速发展，容量大、参数高的电气设备被广泛、大量地投入运用到电力系统中，必须保证这些设备安全、可靠地运行；用户对电能的要求越来
13、越高：这都要求采用变电站自动化技术并不断提高其技术水平39。现有的变电站有三种形式：传统的变电站；部分实现微机管理、具有一定自动化水平的变电站；全面微机化的综合自动化变电站101112。这也正是变电站自动化发展三个阶段的印迹。变电站自动化发展的这三个阶段如下234：由分立元件构成的自动装置阶段；微处理器为核心的智能化自动装置阶段；变电站综合自动化阶段。可见，变电站综合自动化是变电站自动化发展到一定阶段的产物，是变电站自动化的发展趋势。1.2.2 变电站综合自动化系统概述常规变电站的二次系统主要包括以下四个部分：继电保护、故障录波、当地监控和远动部分。随着电子技术、计算机技术的迅猛发展，微机在电力系
