220KV变电站运行监控设计.doc

中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院毕业设计（论文） PAGE 本科毕业论文（设计） 题目：220KV变电站运行监控设计 摘要 随着现代社会经济、科技技术的飞速发展，导致对电力能源的需求与日俱增，同时对国家电网的安全运行水平提出了更高的要求和挑战，智能化、无人监控化电网的研究成为新的发展趋势。对大量未采用信息化的220KV变电站智能监控系统的研究具有重要意义。其中电力通信作为变电站运行监控系统中通信网络与监测设备之间的纽带，电力通信能否快速、准确的传输所需数据，已然成为了衡量变电站是否安全经济运行的必要技术手段。当前，正在使用的通信方式多种多样，但真正适合220KV变电站监控系统的并不多，因此需要选出最佳的通信方式。 论文首先介绍了变电站监控面临问题，回顾了变电站监控在国内外发展现在。分析了变电站监控运行监控的系统结构，并对220KV变电站监控的系统结构作出了模块化的相关作用简介。在分析了各种通信方式的特点及实用性的基础上，采用了ZigBee通信方式进行数据的短距离送，光纤通信汇总传输信号给计算机平台。在数据处理、转换的单片机选型中，采用了一些性能更加优异的新式单片机，如AT89S52、CC2430单片机。通过各种对与采集量相关的传感器的性能和优缺点的分析，选出了作为本次设计最为理想的传感器，如CHV-50P电压传感器、MPX4115气体压力传感器、DS18B20温度传感器，与传统的传感器相比，性能方面及抗干扰能力都有很大的提升。硬件采用模块化设计，主要包括传感器数据采集模块、ZigBee通信模块、光纤模块，单片机模块。 关键词：传感器，单片机，ZigBee通信方式，光纤通信 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 一、绪论 1 （一）设计背景 1 （二）国内外技术发展现状 1 （三）设计目的 2 （四）系统结构 3 （五）论文结构 4 二、传感器模块设计 5 （一）温度传感器 5 （二）气体压力传感器 7 （三）电压传感器 9 三、单片机模块设计 …….. 12 （一）方案对比 12 （二）具体方案 12 （三）CC2430单片机 19 四、通信方式模块设计 26 （一）有线通信 26 （二）无线通信方式 27 （三）光纤通信方式 29 （四）ZigBee通信方式 32 五、220KV变电站监控总体设计 36 六、总结与展望 37 致谢…………………………………………………………………………………….…38 参考文献………………………………………………………………………………….39 中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院毕业设计（论文） PAGE 2 一、绪论 （一）设计背景 随着现代社会经济的不断进步，以及各种新型技术的不断涌现，变电站监控方式也发生了翻天覆地的变化，由最初的由工作人员实地查看到自动化监控，还有着无人监控的趋势。变电站作为整个电网传送的中转站，承担着不可或缺的作用，变电站安全、稳定可靠的运行是整个电网能够稳定运行的必要条件。在整个变电站技术革新的大趋势下，我国从几十年前也开始对变电站监控技术进行研究和发展，在这近几十年的研究和发展过程中，取得了巨大的突破，但是由于目前国内工业水平还不够先进，对该方面的相关技术研究也相对较少，与一些在这方面起步较早的国家还存在着很大的差距。这对变电站的监控系统能力提出了一个巨大的挑战，因为监控设备在强电磁、大干扰情况下运行，会受到较强的干扰，随时有可能会发出错误的信号误导工作人员的判断。所以急需采取新的技术和抗干扰能力更强的监控设备，来对变电站的主要设备是否正常稳定的运行进行实时的监控。只有克服了监控系统中的相关技术难题，变电站高效稳定的运行就有了相关的技术保障[1]。 变电站监控系统能够实时的对变电站主要设备的运行参数进行收集、处理及汇总。站内的监控人员能够通过变电站监控系统反馈来的信息加以分析，实时的掌握变电站设备的运行状况。变电站监控系统在这个变电站系统中起着至关重要的作用，通过对主变设备的实时监控，有利于提前发现设备故障，方便工作人员进行检修，提高了管理效率，保证了变电站能够持续稳定的工作，直接为整个电网的正常运行提供了保障。在220kV变电站监控制过程中还存在一些难以克服的技术问题，这些问题的存在影响了其运行的效率以及运行的安全性，因此必须要加强对监控系统相关比较难以克服的问题加以攻关，确保220kV变电站能够稳定、安全的运行[2]。 （二）国内外技术发展现状 1、国外发展现状 国外的一些国家由于其对变电站相关技术研究起步较早，在很多技术问题上已