配电自动化系统通信容量优化设计的技术

作     者：陈实 

作者单位：四川大学 

学位级别：硕士

导师姓名：阮树骅

授予年度：2003年

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：配电自动化 通信容量 通信网络 优化设计 

摘      要：社会经济和电力工业的飞速发展，工业与民用负荷上升很快，配电网与配电设备大幅度增加，用户对供电可靠性及电能质量的要求也相应提高。从各方面来看，配电自动化技术都是配网自动化发展的重要环节，配电自动化系统的基础是配网监控，而配电网监控的关键技术之一就是配电自动化系统的通信自动化。通信系统的建设更是关系到实时数据采集成功与否的关键点，因此需要引起高度重视。通信系统容量的设计是一个比较复杂的问题，需要考虑到各种约束条件的限制和要求。一个最佳的容量设计不仅能够满足系统实时性的要求，而且能够最大限度地节省建设资金，所以作好这个工作可以产生良好的社会效益和经济效益。本文的目的就是探讨配电自动化通信系统容量优化设计的技术。 首先在了解配电网相关理论知识的基础上，结合对一般通信系统的特性，分析研究了配电网通信系统数据结构，数据产生模型，数据传输模型三个要素。数据结构包括遥信量，遥测量，遥控量。FTU数据的产生是比较复杂的过程，通过对FTU产生的数据，失效的数据，在通道上实际传输的数据的研究分析，知道FTU产生数据，失效的数据的分布是符合泊松分布的，并进一步得出了定量的结果，建立了数据产生模型。通道上数据传输包括了测量量的传输，控制量的传输，故障信息的传输，本文在分别分析总结各种信息传输特点的基础上提出了数据传输模型。通过对上述三个要素的分析，了解了配电网通信系统的工作机制。 结合配电自动化通信系统的实时性要求和节省投资的要求，以最佳性价比为原则，提出了目标函数。并对目标函数进行了分析，推导出了目标函数的两种具体形式。为了对所设计的系统容量进行评价，提出了系统效率，测量量更新周期，事故传输延时等几个系统性能参数，并对几个参数的物理意义进行了 分析，进一步推导出了性能参数的计算方法。分析了配电自动化通信系统优化 设计的其他约束条件。 在上述基础上，针对一个通道结构己经确定的实际系统，应用前述目标函 数进行了最优化的容量设计，并计算了各个性能参数，在此基础上对所设计的 系统容量进行了评价。最后得出结论，这种方法在实际应用中有比较大的实用 价值。 综上所述，本文以研究配电自动化通信系统的模型为基础，以最佳性价比 为原则，提出了配电自动化通信系统容量设计的目标函数。引入了表征系统性 能的各项参数，针对一个实际的系统，求解出了系统容量，并对其性能进行了 评价。得出结论，本文提出的方法有一定的实用价值。