探析top变电站自动化系统的设计及实现

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1、中国科学技术大学硕士学位论文TOP变电站自动化系统的设计及实现姓名：方金胜申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：薛福珍20040501中文摘要摘要变电站是配电系统的重要环节。随着国民经济的发展，对电力的需求量越来越大，对电能的质量要求也越来越高，传统变电站已难以满足市场需求。将计算机技术、通信技术和网络技术应用于变电站综合自动化系统的研究和开发，实现变电站运行管理的科学化、现代化，是目前电力领域的研究热点。笔者参加了Top变电站组态软件的研制，独立承担了软件的总体设计、一些重要功能的实现和现场调试。该系统已成功用于嘉和苑小区的变电站自动化系统。在此基础上撰写了本论文。本文主要介绍

2、Top变电站自动化系统软件的设计及实现。与其它变电站监控系统相比，本系统具有较强的组态功能和灵活方便的组态方式，分布式的系统结构和快速的通信速度可以适应不同电压等级的变电站的监控要求。整个开发过程按照软件工程的方法开展，非常重视前期的设计以及后期的测试工作，合理、完善的软件设计是软件开发成功的重要前提，而完整的测试工作则是软件可靠性的重要保证。本文使用面向对象的设计方法，将最新的软件开发技术应用于变电站监控软件中，使得软件的数据结构和各功能调度流程更加清晰合理。在组态平台中，基于面向对象的思想，本文引入了设备模板和组合图元等“类”的概念，大大方便了工程人员组态工作。组态结果采用XML文件格式存

3、储，易于其它系统导入组态工程。在运行服务器中实现了OPC服务器功能，以无缝嵌入其它应用程序实现信息共享。为了解决目前硬件厂商通信规约不规范、难以与软件系统互连的问题，设计并实现了能够扩展通信规约的“规约解释器”机制。利用“规约解释器”模板，工程人员可以将不同通信机制的新规约添加到系统规约库中，这种机制提高了系统对新硬件设备的扩展性。在历史数据存储方面，不但采用了ADO数据访问技术增加对数据库类型的兼容性，还设计了历史表、报表表双表的存储结构，减少了历史数据占用的硬盘空间，加快了历史数据查询速度。文巾第一章介绍了变电站自动化系统的现状、组态概念在监控系统中的应用前景。第二章介绍了本系统的设计思想

4、及网络结构，并给出了软件模块的结构图。第三、四、五章是本文的重点，系统地阐述了系统软件三个部分(系统组态平台、运行服务器和客户端软件)的功能设计及实现方法。第六章介绍了软件中文摘要的测试过程、系统调试中遇到的问题及解决方法，并简要说明了嘉和苑小区变电站自动化系统的投运情况。第七章列举了软件开发中得到的结论，提出了软件进一步完善和扩展的工作内容。关键词：变电站自动化，监控系统，组态，可扩展标记语言，设备模板，规约解释器，图形组态If—英文摘要AbstractThetransformersubstationisallimportantelementofpowerdistributionsystem

5、s．Withtheincreasingofnationaleconomy,thedesiredpowerquantityisbecominglargerandlarger,andthedesiredpowerqualityisgeainghi曲erandhigher．Traditionaltrans—formersubstationsCartbareXymeetthemarketdemand．Nowadays，ithasbecomearesearchinghotspotinthepowerareatoapplycomputer,communicationandnetworktechnology

6、totheresearchanddevelopmentoftransformersubstationintegratedauto—maticsystemstoimplementscientificandmodernizedrtmningmanagementoftrans。formersubstations．ThewriterparticipatedinthedevelopmentofToptransformersubstationconfig—urationsoftware，andself-completedthesystemdesignaswellastheimplementa'donand

7、fielddebuggingofsomeimportantfunctions．ThissystemhasbeenusedinthetransformersubstationautomaticsystemofJiaheYuanDistrictsuccessfully’ThisthesisiSwfiRenontheseworks．Thisthesispresentsthedesignandimplem