基于VLAN的大型电力监控系统的研究与应用
|
摘要
本文将VLAN技术首次引入大型的智能化电力监控管理系统,结合奥运项目“首都国际机场三号航站楼电力监控管理系统”,以智能建筑配电系统为对象,开展了将VLAN技术和智能化监测控制技术综合应用于大型智能建筑电力监控管理系统的创新性技术开发与研究工作,在VLAN环境下实现智能化电力监控管理系统平台。向管理人员提供一个统一开放的监控管理平台,通过对整个系统的设备进行实时监控,保证中低压配电网络的稳定运行。
基于VLAN技术的智能化电力监控管理系统,采用Modbus等现场总线实现供配电系统电力参量的现场采集与通讯;采用PLC及智能仪表为现场监控单元,妥善解决工业现场恶劣环境下的抗干扰性问题;采用主控计算机与前端通讯控制计算机两级管理模式解决系统通讯和管理的可靠性问题;采用VLAN技术解决电力监控管理系统与建筑设备监控管理系统等八个系统共用一个地面运行网和信息共享的问题;采用通信数据分级扫描控制和网卡多通道并发机制通讯两项主要措施提高系统通讯速度和集成性能;解决了基于VLAN的大型智能化电力监控管理系统的技术可行性问题,开发了基于VLAN的智能化电力监控管理系统,最终完成基于VLAN的智能化电力监控管理系统平台在首都国际机场三号航站楼电力监控管理系统中的应用。该系统目前已进入正式运行,取得了良好的应用效果。
This paper applies VLAN technology into large-scale power supervisory control system. With the Olympic project " Power Supervisory and Control System on the Beijing Capital International Airport Terminal Three (T3) ", target intelligent building power distribution system, innovative technology development and research work of VLAN technology and intelligent supervisory and control technology which will be carried out for large-scale integrated intelligent building power distribution monitoring system, in the VLAN environment monitoring system to achieve intelligent distribution platform. To the management staff to provide a unified and open platform for the monitoring and management, through the entire system of real-time monitoring equipment to ensure that low-voltage distribution network in the stable operation.
The intelligent power supervisory control system based on VLAN in this paper has many features, such as using Modbus Fieldbus for the acquisition of distribution system parameters and to communicate with other sites; using PLC and intelligent instruments to resolve the anti-jamming problems in the harsh environment; using front-end computer and center control computer to solve the reliability problems of communications; using VLAN technology to realize the power supervisory control system and the other seven intelligent systems running and sharing information on the one ground operation network;using two major methods, such as scanning with different data classifications and opening multi-channel communication mechanism, to improve the speed of communications and integrated performance of the large-scale intelligent power supervisory control system. Finally, the author achieves the intelligent power supervisory control system platform based on VLAN applied in the T3. The system has entered a formal operation, and made a good effect.
基于VLAN技术的智能化电力监控管理系统,采用Modbus等现场总线实现供配电系统电力参量的现场采集与通讯;采用PLC及智能仪表为现场监控单元,妥善解决工业现场恶劣环境下的抗干扰性问题;采用主控计算机与前端通讯控制计算机两级管理模式解决系统通讯和管理的可靠性问题;采用VLAN技术解决电力监控管理系统与建筑设备监控管理系统等八个系统共用一个地面运行网和信息共享的问题;采用通信数据分级扫描控制和网卡多通道并发机制通讯两项主要措施提高系统通讯速度和集成性能;解决了基于VLAN的大型智能化电力监控管理系统的技术可行性问题,开发了基于VLAN的智能化电力监控管理系统,最终完成基于VLAN的智能化电力监控管理系统平台在首都国际机场三号航站楼电力监控管理系统中的应用。该系统目前已进入正式运行,取得了良好的应用效果。
This paper applies VLAN technology into large-scale power supervisory control system. With the Olympic project " Power Supervisory and Control System on the Beijing Capital International Airport Terminal Three (T3) ", target intelligent building power distribution system, innovative technology development and research work of VLAN technology and intelligent supervisory and control technology which will be carried out for large-scale integrated intelligent building power distribution monitoring system, in the VLAN environment monitoring system to achieve intelligent distribution platform. To the management staff to provide a unified and open platform for the monitoring and management, through the entire system of real-time monitoring equipment to ensure that low-voltage distribution network in the stable operation.
The intelligent power supervisory control system based on VLAN in this paper has many features, such as using Modbus Fieldbus for the acquisition of distribution system parameters and to communicate with other sites; using PLC and intelligent instruments to resolve the anti-jamming problems in the harsh environment; using front-end computer and center control computer to solve the reliability problems of communications; using VLAN technology to realize the power supervisory control system and the other seven intelligent systems running and sharing information on the one ground operation network;using two major methods, such as scanning with different data classifications and opening multi-channel communication mechanism, to improve the speed of communications and integrated performance of the large-scale intelligent power supervisory control system. Finally, the author achieves the intelligent power supervisory control system platform based on VLAN applied in the T3. The system has entered a formal operation, and made a good effect.
引文
[1]北京机械工业自动化研究所,首都机场T3航站楼工程投标文件,2006年8月
[2]车保汉李晖,VLAN在工业自动化网络中的应用,工业控制计算机,2005年18卷第1期
[3]车保霞,VLAN技术研究及其在校园网中的实现,[工程硕士学位论文],电子科技大学,电子与通信工程,1999
[4]陈颖,SCADA系统通信软件研究与设计,[硕士学位论文],东南大学,控制理论与控制工程,2006
[5]顾寅红 姜建生 杨长生,交换式以太网的安全性设计与实现,计算机工程与应用,2002年第7期
[6]郭高峰段富等,一种基于VLAN的分布式SCADA系统,电脑开发与应用,2004年02期
[7]何小利 宋钰 钟乐海,基于大型局域网的虚拟局域网技术及应用,科技资讯导报,2007 NO.01
[8]洪宪平,大型火电厂厂级网络总体设计和应用,电力系统自动化,2000年10月第24卷第20期
[9]侯顺红,基于Modbus/TCP协议的工业以太网实时性研究,[硕士学位论文],兰州理工大学,电力电子与电力传动,2004
[10]黄单舸,配电自动化SCADA软件支持系统的研究和开发,[硕士学位论文],中国农业大学,电力系统及其自动化,2000
[11]贾智平李明,基于Internet的电力监控组态软件的关键技术,电力系统自动化,2002年8月第26卷第16期
[12]蒋炼 戴瑜兴,IPV6在智能建筑中的发展和应用,低压电器,2005年第11期
[13]蒋书波张焕春经亚枝,VLAN技术在分布式测控系统中的应用,工业控制计算机,2002年15卷第1期
[14]孔兴,基于以太网的低压配电监控系统设计方法研究,[硕士学位论文],大连理工大学,机械电子工程,2006
[15]李贲,施耐德PowerLogic配电监控系统的应用,建筑电气专刊,2005年第12期
[16]李勃,配电自动化系统的通信系统与配电主站建设,农村电工,2005年第4期
[17]李冬辉 贾巍,基于OPC协议的智能建筑信息集成系统的设计,电压电器,2005年第6期
[18]李富鹏 向铁元,基于OPC技术的公共数据库平台,电力设备自动化,2005第25卷第7期
[19]李涛,变配电微机监控管理系统在建筑中的应用,电气时代,2006年第1期
[20]栗然 张光华 卢锦玲 张文勤,可视化环境下的配电网操作票通用化实现,电力系统自动化,2001年10期
[21]林苏斌 缪希仁,智能建筑综合信息管理平台开发技术的探讨,低压电器,2003年第5期
[22]林媛媛,变电站操作票自动生成系统的研究和应用,[硕士学位论文],北京工业大学,机械制造及其自动化,2006
[23]蔺丽华 刘键,配电自动化系统的混合通信方案,电力系统自动化,,2001年第23期
[24]刘军 雷振明,基于VLAN的以太网流量均衡选路算法,计算机工程,2003年12月第29卷第22期
[25]刘瑞敏,变配电计算机监控管理系统的应用,自动化博览,2005年第6期
[26]刘绪明,配电自动化中的数据通信系统研究,[硕士学位论文],河海大学,控制理论与控制工程,2004
[27]刘志超 丁建明等,基于以太网的分布式发电厂电气监控系统实现,电力系统自动化,2004年4月第28卷第8期
[28]刘仲平 董志,浅谈VLAN在网络中的实际运用,工矿自动化,2005年卷21期
[29]陆敏 李振海,Modbus通讯协议在电量采集系统中的应用,水利水文自动化,2004年第1期
[30]吕志刚,交换式虚拟局域网VLAN技术在校园网中的应用,网络与通信-电讯技术,2002年第4期
[31]马世平 许建华,基于工业以太网的高速公路隧道配电自动化系统,公路交通技术,2006第4期
[32]缪巍巍 何迎利 朱斌,基于IP网络的电力远动传输通道监测方法,电力系统自动化,2003年12月第27卷第24期
[33]牛罡,VLAN技术及其在大型电力企业通信网中的应用,电力系统通信,2002年第12期
[34]彭宜才,建筑变配电系统的智能化,电气时空,2002年第10期
[35]乔新晓 贾智平,基于Modbus/TCP的自动化监控系统,计算机工程,第30卷第8期
[36]秦彦峰,基于IP的智能化变配电系统监控技术,[硕士学位论文],福州大学,控制理论与控制工程,2005
[37]石亚君,配电自动化数据库结构的研究和配电变压器经济运行分析,[硕士学位论文],中国农业大学,电力系统及其自动化,2000
[38]司马丽萍 贺贵明 陈明榜,基于Modbus/TCP协议的工业控制通信,计算机应用,2005第25卷
[39]苏善伟,分布式电力“四遥”监控系统,[硕士学位论文],山东科技大学,控制理论与控制工程,2005
[40]谭梅,现场总线监控系统在铁路变配电所的应用,建筑电气,2004年第5期
[41]谭赞,低压配电监控上位机系统的设计与研究,[硕士学位论文],大连理工大学,机械设计及理论,2005
[42]王飚 曹建军 彭全胜,电力系统网络监控系统的研究,中国造船,2003年10月44卷增刊
[43]王飞 刘洪才 潘立冬,分层式结构变电站自动化通信系统研究综述,华北电力大学学报,2007年1月第34卷第1期
[44]王磊,ESD3000智能化变配电站监控系统,电气时代,2004年第10期
[45]王普,基于SQL Server 2000的组态软件实时数据库,北京工业大学学报,2006第32卷第3期
[46]网络博文,网络的广播风暴与VLAN划分,http://hi.baidu.com/ycbsz/blog
[47]网络论坛,第三层交换技术白皮书,http://www.cndw.com/tech/communicate/2006031817860.asp
[48]魏勇 赵开新 梁娟,VLAN技术及其典型应用设计,河南机电高等专科学校学报,2006年11月第14卷第6期
[49]温鹏 瞿坦 李燕 陈锦江,分布式电力监控系统可靠性模型及分析,华中理工大学学报,1993年第6期
[50]吴青松,虚拟局域网VLAN技术原理应用及其发展趋势,现代计算机,1998年02期
[51]谢虹 齐涛,智能化配电系统,中国勘查设计,2002年第Z1期
[52]薛诚星,基于两种开发平台的电力监控系统软件的设计,工业控制计算机,2006第19卷第7期
[53]杨海晶 杨以涵等,基于IP技术的电力系统柔性SCADA研究与应用,继电器,2006年11月第34卷第21期
[54]杨万荣,分布式SCADA DMS的前置机系统的研制,[硕士学位论文],中国农业大学,电力系统及其自动化,2000
[55]叶蓓,SQL Server 2000关系数据库特性分析,现代电子技术,2003年23期
[56]曾锋,基于TCP IP协议的配电监控系统研究,现代机械,2002年第4期
[57]曾国斌 曾国昌,基于IP技术的智能监控系统构架的一种实现方法,计算机与现代化,2007年第2期
[58]张建忠 程明 潘苏平,智能配电系统中现场总线的选择和应用,江苏电器,2004 年第2期
[59]张丽萍 缪希仁 林苏斌,智能建筑系统集成的现状和趋势,低压电器,2004年第4期
[60]赵龙 宋永生 黎海亮,电力监控系统中通用数据平台的设计和应用,信息技术与网络,2007 No.9
[61]郑清明 王文生,一种高性能的智能化供配电管理系统,智能建筑电气技术,2006年第5卷
[62]郑清明,智能化供配电工程,中国电力出版社,2007年8月第1版,北京
[63]郑清明,走近智能建筑,计算机世界,2006年第22期
[64]智能建筑专家委员会考察纪实,北京首都机场T3航站楼建筑智能化系统全面投入使用,智能建筑,2008年第4期
[65]中华人民共和国国家标准,《智能建筑设计标准》,GB/T50314-2006
[66]周斌,基于分层分布网络的高速公路供配电监控系统,中国交通信息产业,2007年第11期
[67]周美娇 应启戛 隋国荣,综合工业监控网络在电力系统中的应用,动力工程,2005年8月第25卷第4期
[68]朱发国,高速公路供用电自动化通信及VLAN技术的应用,深圳市奥博尔技术有限公司
[69]朱小襄,ModBus通信协议及编程,电子工程师,2005年第31卷第7期
[70]Eric Craton Dave Robin,The Key to Integration,s http://automatedbuildings.com/news/jan02/art/alc/alc.htm.
[71]George Thomas,Power Over Ethernet,http://automatedbuildings.com/news/jun05/articles/cctrls/cctrls.htm.
[72]Microsoft Corporation,Microsoft Visual Basic Language Reference,1991
[73]Modicon Modbus Protocol Reference Guide.MODICON,Inc.Industrial Automation Systems
[2]车保汉李晖,VLAN在工业自动化网络中的应用,工业控制计算机,2005年18卷第1期
[3]车保霞,VLAN技术研究及其在校园网中的实现,[工程硕士学位论文],电子科技大学,电子与通信工程,1999
[4]陈颖,SCADA系统通信软件研究与设计,[硕士学位论文],东南大学,控制理论与控制工程,2006
[5]顾寅红 姜建生 杨长生,交换式以太网的安全性设计与实现,计算机工程与应用,2002年第7期
[6]郭高峰段富等,一种基于VLAN的分布式SCADA系统,电脑开发与应用,2004年02期
[7]何小利 宋钰 钟乐海,基于大型局域网的虚拟局域网技术及应用,科技资讯导报,2007 NO.01
[8]洪宪平,大型火电厂厂级网络总体设计和应用,电力系统自动化,2000年10月第24卷第20期
[9]侯顺红,基于Modbus/TCP协议的工业以太网实时性研究,[硕士学位论文],兰州理工大学,电力电子与电力传动,2004
[10]黄单舸,配电自动化SCADA软件支持系统的研究和开发,[硕士学位论文],中国农业大学,电力系统及其自动化,2000
[11]贾智平李明,基于Internet的电力监控组态软件的关键技术,电力系统自动化,2002年8月第26卷第16期
[12]蒋炼 戴瑜兴,IPV6在智能建筑中的发展和应用,低压电器,2005年第11期
[13]蒋书波张焕春经亚枝,VLAN技术在分布式测控系统中的应用,工业控制计算机,2002年15卷第1期
[14]孔兴,基于以太网的低压配电监控系统设计方法研究,[硕士学位论文],大连理工大学,机械电子工程,2006
[15]李贲,施耐德PowerLogic配电监控系统的应用,建筑电气专刊,2005年第12期
[16]李勃,配电自动化系统的通信系统与配电主站建设,农村电工,2005年第4期
[17]李冬辉 贾巍,基于OPC协议的智能建筑信息集成系统的设计,电压电器,2005年第6期
[18]李富鹏 向铁元,基于OPC技术的公共数据库平台,电力设备自动化,2005第25卷第7期
[19]李涛,变配电微机监控管理系统在建筑中的应用,电气时代,2006年第1期
[20]栗然 张光华 卢锦玲 张文勤,可视化环境下的配电网操作票通用化实现,电力系统自动化,2001年10期
[21]林苏斌 缪希仁,智能建筑综合信息管理平台开发技术的探讨,低压电器,2003年第5期
[22]林媛媛,变电站操作票自动生成系统的研究和应用,[硕士学位论文],北京工业大学,机械制造及其自动化,2006
[23]蔺丽华 刘键,配电自动化系统的混合通信方案,电力系统自动化,,2001年第23期
[24]刘军 雷振明,基于VLAN的以太网流量均衡选路算法,计算机工程,2003年12月第29卷第22期
[25]刘瑞敏,变配电计算机监控管理系统的应用,自动化博览,2005年第6期
[26]刘绪明,配电自动化中的数据通信系统研究,[硕士学位论文],河海大学,控制理论与控制工程,2004
[27]刘志超 丁建明等,基于以太网的分布式发电厂电气监控系统实现,电力系统自动化,2004年4月第28卷第8期
[28]刘仲平 董志,浅谈VLAN在网络中的实际运用,工矿自动化,2005年卷21期
[29]陆敏 李振海,Modbus通讯协议在电量采集系统中的应用,水利水文自动化,2004年第1期
[30]吕志刚,交换式虚拟局域网VLAN技术在校园网中的应用,网络与通信-电讯技术,2002年第4期
[31]马世平 许建华,基于工业以太网的高速公路隧道配电自动化系统,公路交通技术,2006第4期
[32]缪巍巍 何迎利 朱斌,基于IP网络的电力远动传输通道监测方法,电力系统自动化,2003年12月第27卷第24期
[33]牛罡,VLAN技术及其在大型电力企业通信网中的应用,电力系统通信,2002年第12期
[34]彭宜才,建筑变配电系统的智能化,电气时空,2002年第10期
[35]乔新晓 贾智平,基于Modbus/TCP的自动化监控系统,计算机工程,第30卷第8期
[36]秦彦峰,基于IP的智能化变配电系统监控技术,[硕士学位论文],福州大学,控制理论与控制工程,2005
[37]石亚君,配电自动化数据库结构的研究和配电变压器经济运行分析,[硕士学位论文],中国农业大学,电力系统及其自动化,2000
[38]司马丽萍 贺贵明 陈明榜,基于Modbus/TCP协议的工业控制通信,计算机应用,2005第25卷
[39]苏善伟,分布式电力“四遥”监控系统,[硕士学位论文],山东科技大学,控制理论与控制工程,2005
[40]谭梅,现场总线监控系统在铁路变配电所的应用,建筑电气,2004年第5期
[41]谭赞,低压配电监控上位机系统的设计与研究,[硕士学位论文],大连理工大学,机械设计及理论,2005
[42]王飚 曹建军 彭全胜,电力系统网络监控系统的研究,中国造船,2003年10月44卷增刊
[43]王飞 刘洪才 潘立冬,分层式结构变电站自动化通信系统研究综述,华北电力大学学报,2007年1月第34卷第1期
[44]王磊,ESD3000智能化变配电站监控系统,电气时代,2004年第10期
[45]王普,基于SQL Server 2000的组态软件实时数据库,北京工业大学学报,2006第32卷第3期
[46]网络博文,网络的广播风暴与VLAN划分,http://hi.baidu.com/ycbsz/blog
[47]网络论坛,第三层交换技术白皮书,http://www.cndw.com/tech/communicate/2006031817860.asp
[48]魏勇 赵开新 梁娟,VLAN技术及其典型应用设计,河南机电高等专科学校学报,2006年11月第14卷第6期
[49]温鹏 瞿坦 李燕 陈锦江,分布式电力监控系统可靠性模型及分析,华中理工大学学报,1993年第6期
[50]吴青松,虚拟局域网VLAN技术原理应用及其发展趋势,现代计算机,1998年02期
[51]谢虹 齐涛,智能化配电系统,中国勘查设计,2002年第Z1期
[52]薛诚星,基于两种开发平台的电力监控系统软件的设计,工业控制计算机,2006第19卷第7期
[53]杨海晶 杨以涵等,基于IP技术的电力系统柔性SCADA研究与应用,继电器,2006年11月第34卷第21期
[54]杨万荣,分布式SCADA DMS的前置机系统的研制,[硕士学位论文],中国农业大学,电力系统及其自动化,2000
[55]叶蓓,SQL Server 2000关系数据库特性分析,现代电子技术,2003年23期
[56]曾锋,基于TCP IP协议的配电监控系统研究,现代机械,2002年第4期
[57]曾国斌 曾国昌,基于IP技术的智能监控系统构架的一种实现方法,计算机与现代化,2007年第2期
[58]张建忠 程明 潘苏平,智能配电系统中现场总线的选择和应用,江苏电器,2004 年第2期
[59]张丽萍 缪希仁 林苏斌,智能建筑系统集成的现状和趋势,低压电器,2004年第4期
[60]赵龙 宋永生 黎海亮,电力监控系统中通用数据平台的设计和应用,信息技术与网络,2007 No.9
[61]郑清明 王文生,一种高性能的智能化供配电管理系统,智能建筑电气技术,2006年第5卷
[62]郑清明,智能化供配电工程,中国电力出版社,2007年8月第1版,北京
[63]郑清明,走近智能建筑,计算机世界,2006年第22期
[64]智能建筑专家委员会考察纪实,北京首都机场T3航站楼建筑智能化系统全面投入使用,智能建筑,2008年第4期
[65]中华人民共和国国家标准,《智能建筑设计标准》,GB/T50314-2006
[66]周斌,基于分层分布网络的高速公路供配电监控系统,中国交通信息产业,2007年第11期
[67]周美娇 应启戛 隋国荣,综合工业监控网络在电力系统中的应用,动力工程,2005年8月第25卷第4期
[68]朱发国,高速公路供用电自动化通信及VLAN技术的应用,深圳市奥博尔技术有限公司
[69]朱小襄,ModBus通信协议及编程,电子工程师,2005年第31卷第7期
[70]Eric Craton Dave Robin,The Key to Integration,s http://automatedbuildings.com/news/jan02/art/alc/alc.htm.
[71]George Thomas,Power Over Ethernet,http://automatedbuildings.com/news/jun05/articles/cctrls/cctrls.htm.
[72]Microsoft Corporation,Microsoft Visual Basic Language Reference,1991
[73]Modicon Modbus Protocol Reference Guide.MODICON,Inc.Industrial Automation Systems