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智能变电站数据采集的关键技术研究

李彦青  
【摘要】:随着我国智能变电站建设容量的不断增加,以及近些年已建好的智能变电站在运维过程中不断地暴露出一些问题,因此需要进一步对智能变电站进行研究改进。目前存在的问题一方面是数据采集系统面对的底层设备的传输协议复杂,现在主要应用的传输协议有RS232、RS485、Can、Profibus等工业现场总线结构,也有基于嵌入式系统的I~2C,单总线等各种通讯协议,为此本文提出了一种采用Modbus TCP通讯的方式,以统一数据采集协议。另一方面变电站是一个电气干扰很严重的场所,所以采集系统采集到的数据会存在很大的误差,致使变电站的保护数据采集系统会出现效率低下,数据滞后等问题,所以对采集到的数据做相应的滤噪处理十分关键。针对以上问题,本文重点对以下两方面的内容进行了探讨,一方面是采用工业以太网数据采集的归一化数据采集原理,工业以太网是在之前的原始的以太网为基底发展起来的,是主要面对工业使用情况的内容重新提出的技术。它能够利用现有的变化多端的路由协议为应用传输网络来降低拥堵概率,很大程度上能够加快传输速度。通过应用Modbus通讯协议以及严格按照三层两网的整体框架构造出通讯网络,采用socket通讯接口技术,对于采集到的数据按以太网方式输送到上位机,上位机数据显示界面主要通过Visual Studio软件进行Win Form窗体的搭建和编程来完成。另一方面是采用了小波变换原理,对采集到的变压器关键数据进行滤波处理,通过构造变压器油色谱分析中的色谱信号的高斯函数模型,并且加入了随机干扰信号,从而模拟采集到的数据信号,对于该信号进行小波阈值去噪,通过大量的实验仿真结合信噪比和峰高失真参数最终确定采用db6小波基对信号进行7层分解。经过仿真和实际局部实验验证表明,该设计达到了数据采集延时时间小于50ms,数据的准确程度达到了86%以上。


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