基于北斗短报文通信技术的电力远动及信道故障状态监测系统研究.docx

1、基于北斗短报文通信技术的电力远动及信道故障状态监测系统研究 基于北斗短报文通信技术的电力远动及信道故障状态监测系统研究 摘 要 本文首先基于500kV崇左变电站在用的南瑞继保RCS-9698H远动装置，结合该远动机上送总调、中调有调度数据网、模拟通道上送的特点，提出了基于网络的电力远动及信道故障状态监测系统研究思路和方案，考虑到所辖站点距离市区比较远，变电站所处位置比较偏僻，本次选用基于北斗短报文通信技术短消息方式。硬件采用典型单片机PIC16F877A做为核心，搭配信号检测模块、信息发送模块等实现，PIC16F877A采用通用典型的C语言进行编程，采集及处理数据效率高。 关键词 电力远动；信

2、道故障；监测系统引言 :在主网架系统中，500kV变电站远动装置承担将站内数据通过调度数据网和专线上送总调、中调、南宁监控中心等调度系统，远动装置能否正常运行，将直接影响调度端对对厂站端的监视和调控。所以，本次将通过网络方式研究远动装置的通道状态监测系统，并在500kV变电站自动化系统中进行实际应用和检验，提高变电站检修人员处理缺陷的能力。1.系统的构成方案为了使500kV崇左变电站远动装置通道状态监测系统满足不同条件下的功能需求，远动装置状态监测系统首先通过安装在各个设备终端的前端检测设备来收集设备终端的通道运行状态以及运行数据，并将数据上传到远动装置通道状态监测系统的采集平台中进行存储，将

3、采集数据存放在SQL2008数据库中；然后，从数据库中读取所需的数据出来并进行数据处理和分析，数据的分析主要包括配置文件分析、故障诊断、报文分析以及界面展示。 图1 系统框架设计图Figure 1 System frame design2.系统的硬件及软件设计2.1硬件电路的器件选择2.1.1单片机芯片的选择在本次设计中，单片机的主要任务是完成对采集到的模拟量的模数变换，通过软件完成对电平值的计算和判决，并对远动通道遥信信号变位做出判断，还要完成对远动通道信号频率的测量判决和数据的解调判决。另外还要完成和外部设备的通信等功能。2.1.2 通信模块的选择北斗短报文通信是北斗卫星系统区别于其他卫星

4、导航系统的特殊功能，可以简单理解为走卫星通道的“短信”。北斗终端通过ID卡（相当于手机SIM卡）实现唯一号码，采用一户一密的军用加密方式，通过北斗卫星导航系统在用户之间进行数据传输，是一种透明传输通道。2.2各功能模块的设计2.2.1 通道模拟测量模块此模块主要作用是将模拟通道调制解调中的57.7V遥测模拟量通过采用运算放大器进行反相放大，转化为 PICI6F877A 单片机的片内 A/D 转换器最高输入电压为 5.5V，实现模拟通道数据采集。图2 电源电平测量模块电路图Fig1 Level Measurement Module Circuit Diagram of RTU Power Sup

5、ply2.2.2二进制移频键控信号参数测量按照1比1的比例，通过变压器对FSK信号进行耦合，利用 II型滤波电路进行高频干扰信号处理，利用有源带通滤波器来滤除频率中无用成分，通过TL082放大后，利用IN14I8 二极管反接去掉负半周信号。通过74LSI4产生方波信号，连接到PIC单片机的CCP1引脚，实现频率和数据的测量; 第二路经过二极管峰值检波电路来测量FSK信号的有效值，如下图所示。图3 上行FSK信号参数测量模块硬件电路图Fig 2 Hardware Circuit Diagram of Upstream FSK Signal Parameters Measurement Module2.2.3遥信信号变位测量500kV崇左变电站内设备统一采用直流57.7V进行设备信号告警，普通设备的辅助接点为空接点，需要加入隔离措施，采用光电耦合器隔离。本次采用TLP521将输入信号与本系统隔离，减少了运行环境干扰的影响。图4 遥信信号隔离电路图Fig3 Telecommunication Signal Isolation Circuit Diagram