电力系统监控技术课程设计指导手册

《电力系统监控技术》

课程设计指导手册

兰州交通高校

自动化学院电气工程系

2011-11-04

电力系统监控技术课程设计

学院：自动化学院适用专业：电气工程及其自动化

课程设计名称：电力系统监控技术课程设计课程代码：3111241

学分数：1学时数：16

一、课程设计目的

本课程设计是本专业同学在学完《电力系统监控技术》课程之后所进行的一个综合

性的教学实践环节。通过本课程设计，一方面可以使同学获得综合运用学过的学问并设

计电力系统和电气化铁道牵引供电系统远程监控系统的基本力量，另一方面能巩固与扩

高校生的电气综合设计学问，为毕业设计做预备，为后续课程的学习及今后从事科学讨

论、工程技术工作打下较坚实的基础。

通过本课程设计，同学能运用电气基础课程中的基本理论和实践学问，正确地解决

电力系统和电气化铁道牵引供电系统远程自动监控技术及调度管理，通过对电力系统和

电气化铁道牵引供电系统远程监控系统设计原则和设计程序及合同转换的把握，可以提

高同学的电力系统监控技术设计的力量，为将来从事铁路电力自动化系统的建设打下基

础。

二、课程设计的要求

进行课程设计前，同学应学习完电力系统监控技术专业课，具备了电力系统和电气

化铁道牵引供电系统远程监控技术、微机爱护、变电站综合自动化、CAD制图等方面

的相关学问。

同学要依据课程设计指导书的要求，依据题目所给原始参数进行设计。通过设计应

能把握电力系统监控技术方案的确定原则及一般步骤，如何确定主站、子站的功能及其

信道和通讯接口的选用等,详细要求有：

1、依据远动系统设计原则和程序，主要确定主站、子站的功能组成、信道的选用

及其通讯接口等。不进行设施选型和相应的计算;

2、同学应把握电力系统和电气化铁道牵引供电系统远程监控技术的基本组成、功

能、设计法律规范、规约内容；

3、学会电力系统和电气化铁道牵引供电系统远程监控系统设计的设计原则和设计

程序，把握合同转换；

4、应用CAD绘制电力系统和电气化铁道牵引供电系统远程监控系统原理图，必要

时给出二次接线原理图；

5、重点把握部颁Polling规约DL/T634-1999,并能解释帧内容并给出标准帧格式；

6、为避开雷同，应采纳多电压等级及功能需求有差异的远动系统作为原始资料。

三、课程设计的主要内容及设计步骤

（一）主要内容

电力系统和电气化铁道牵引供电系统远程监控系统设计。每个同学依据给定铁路牵

引变电所（或地方变电站）相关资料、数据，设计一套简洁的远动系统。

详细要求：

（1）应用CAD画出各系统原理图及二次接线图；

（2）完成规约的解释；

（3）完成远动系统功能说明书。

（二）设计步骤（参考）

设计步骤如下：

1）主站、子站功能需求调查、远动信道的选择；

2）系统拓扑结构确定、子站系统组成设计及四遥功能的实现的设计；

3）子站爱护方式配置及整定值计算；

4）子站按单元绘制原理图及二次接线图；

5）子站系统原理组成图绘制及二次接线图绘制；

6）信道及其通讯接口选择及通信规约配置、规约解释；

7）主站系统设计、主站原理组成图绘制；

8）绘制远动系统组成原理图；

2）设计一个详细的MCS—51单片机数据采集最小系统（开关量输入数据，路数为16路），

开关量输入数据类型为各断路器、隔离开关的状态信息（经过采集电路后的信息）；要

求用标准图纸，手工绘制（或专用软件protel等），详细到芯片管脚的连线。

3）选用问答式传输规约，以16路开关量为例，编写上传调度中心的遥信数据报文的帧

结构；

注：主站地址（一般取00H）和子站地址（一般取01H-0FEH））可在符合规约要求的前

提下，自行设置。

4）计算机绘制（A4纸）相应的遥信数据采集程序流程图，编写遥信数据采集桂序

2、牵引变电所的遥测数据采集系统

设计内容：

1）计算机绘制被控站（RTU端：变电所或开闭所或分区亭）通用系统结构框图（A4）。

要求：绘出各种数据点的采集通道（如：模拟量输入、开关量输入、脉冲累计量输入）,

掌握输出通道（模拟量输出、开关量输出、脉宽调制输出），网络通信通道的示意图。

2）设计一个详细的MCS-51单片机数据采集最小系统（模拟量输入数据，路数为16

路，A/D转换为12位），模拟量输入数据类型为经过变送器（变送器环节可略）；要求

用标准图纸，手工绘制（或专用软件protel等），详细到芯片管脚的连线。

3）选用问答式传输规约，结合题目实际，以部分采集数据为例，编写上传调度中心的

遥测数据报文的帧结构；

注：主站地址（一般取00H）和子站地址（一般取01H-0FEH））可在符合规约要求的前

提下，自行设置。

4）计算机绘制（A4纸）相应的遥测数据采集程序流程图，编写遥测数据采集程序。

3、牵引变电所的遥控数据输出系统

设计内容：

1）计算机绘制被控站（RTU端：变电所或开闭所或分区亭）通用系统结构框图（A4）。

要求：绘出各种数据点的采集通道（如：模拟量输入、开关量输入、脉冲累计量输入）,

掌握输出通道（模拟量输出、开关量输出、脉宽调制输出），网络通信通道的示意图。

2）设计一个详细的MCS-51单片机数据输出最小系统（开关量输出数据，路数为16

路，掌握断路器的分、合闸继电器），绘制出开关量输出接口电路；要求用标准图纸，

手工绘制（或专用软件protel等），详细到芯片管脚的连线。

3）选用问答式传输规约，以调度中心遥控该所某一断路器合闸（或分闸）为例，编写

调度中心和该所的遥控过程报文帧结构；

注：主站地址（一般取00H）和子站地址（一般取011HJFEH））可在符合规约要求的前

提下，自行设置。

4）计算机绘制（A4纸）相应的遥控数据输出流程图，编写遥控数据输出采集程序。

4、老师自定综合设计题目

七、教材与参考书

使用教材：

单片机原理与接口技术等

《电力系统远动》，柳永智、刘晓川主编，中国电力出版社，2006年7月

《电气化铁道微机监控技术》，钱清泉主编，中国铁道出版社，200（）年11月

《铁路电力牵引供电远动系统技术法律规范（TB11017-98）》，铁道部，铁道出版社,

2000年12月

《铁路电力远动系统工程设计法律规范（TB10064-2000）》，铁道部，铁道出版社，

2000年12月

本次课程设计详细支配:

每位老师指导一大组15人左右，每组针对一个实际供电系统主接线图（附图1、图

2、图3）进行设计，15个人又分成3个小组，分别对题目中的3个子系统（遥信数据

采集系统、遥测数据采集系统、遥控数据输出系统）进行设计。

详细到个人，建议大组组内先统一对题图上的各个元件、节点等进行编号（依据需

要，比如开关量设计对开关器件进行编号，一般为8位二进制编码；模拟量对采集节点

进行编号，一般为电流、电压及功率；此外由于给出的三个主接线图为固定图片，可以

打印出主接线手动填写编号），然后再设计。

每人针对自己详细所作设计交一份设计报告，报告格式请务必依据参考格式统一制

作，要求论文前后内容支配条理清楚，前后连接紧密，内容充实，格式法律规范。

附图

110KV〜220KV

B

图1采纳双T结线的单线三相牵引变电所

图2纽结型开闭所主接线

图3AT分区所主接线

电力系统监控技术课程设计报告格式

电力系统监控技术课程设计报告

题目：

班级：_______________________

姓名：_______________________

学号：_______________________

指导老师：_______________________

设计时间：_______________________

评语:

成果

目录

采纳三级名目

1设计原始资料

1.1详细题目说明

1.2要完成的内容

格式与毕业设计模板格式相同。

2硬件设计

2.1各开关元件及数据采集点编号

2.1.1各开关元件编号

2.1.2数据采集点定义

2.2被控站通用系统结构

数据采集通道（示意图）

掌握输出通道（示意图）

2.2.3网络通信信道（示意图）

2.3MCS-51单片机（数据采集或输出）最小系统

2.3.1原理框图

2.3.2系统电路图

3程序设计

3.1数据报文帧结构

3.1.1传输规约

3.1.2主站和子站地址

3.1.3报文帧结构

2.5主要程序设计

2.5.1程序流程图

2.5.2程序清单

参考文献

引用的文献在正文中用方括号和阿拉伯数字按挨次以右上角标形式标注在引用处。标题中不能

消失引用。

(1)参考文献依据在正文中引用的挨次进行编码。

(2)作者一律姓前名后(外文作者名应缩写)，作者间用“，”间隔。作者少于3人应全部写出，3

人以上只列出前3人，后加“等”或“etal”。

(3)标题“参考文献”选用模板中的样式所定义的“标题1”，再居中；或者手动设置成字体：

黑体，居中，字号：小三，1.5倍行距，段后11磅，段前为0。

(4)参考文献正文汉字设置为字体：宋体，居左，字号：五号，多倍行距1.25行，段后、段前

均为0。参考文献正文英文设置为字体：TimesNewRoman,居左,字号:五号,多倍行距1.25行,

段后、段前均为0。

(5)依据引用的文献类型不同使用不同的表示方法。

①专著(留意应标明出版地及所参阅内容在原文献中的位置)，表示方法为：

［序号］作者.书名［M］.版本(第一版).出版地：出版者，出版年.

②期刊，表示方法为：

［序号］作者.题名［J］.刊名，出版年，卷(期)：起止页码..

③会谈论文，表示方法为：

［序号］作者.题名［A