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

兰州交通大学

自动化学院电气工程系

2010-2-14

电力系统监控技术课程设计

学院：自动化学院合用专业：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课时数：16

一、课程设计目的

本课程设计是本专业学生在学完《电力系统监控技术》课程之后所进行的一种综合

性的教学实践环节。通过本课程设计，首先可以使学生获得综合运用学过的知识并设计

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能力，另首先能巩固与扩大学

生口勺电气综合设计知识，为毕业设计做准备，为后续课程的学习及此后从事科学研究、

工程技术工作打卜.较坚实向基础。

通过本课程设计，学生能运用电气基础课程中的基本理论和实践知识，对的地处理电力

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协议转换的掌握，可以提

高学生的电力系统监控技术设计的能力，为未来从事铁路电力自动化系统的建设打下

基础。

二、课程设计的规定

进行课程设计前，学生应学习完电力系统监控技术专业课，具有了电力系统和电气

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

的有关知识。

学生要按照课程设计指导书口勺规定，根据题目所给原始参数进行设计。通过设计应

能掌握电力系统监控技术方案确实定原则及一般环节，怎样确定主站、子站MJ功能及其

信道和通讯接口日勺选用等°详细规定有：

1、根据远动系统设计原则和程序，重要确定主站、子站的功能构成、信道日勺选用及

其通讯接口等。不进行设备选型和对应的计算；

2.学生应掌握电力系统和电气化铁道牵引供电系统远程监控技术日勺基本构成、功能、

设计规范、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日勺设计原则和设计程

序，掌握协议转换；

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

7）信道及其通讯接口选择及通信规约配置、规约解释；

8）主站系统设计、主站原理构成图绘制；

9）绘制远动系统构成原理图；

四、考核评估

通过计算、总结汇报和学习态度综合考核，并结合学生的动手能力，独立分析处理问题

H勺能力和创新精神。成绩分优、良、中、及格和不及格五等。

考核原则包括：

1.课程设计日勺对日勺性。

2.学生口勺工作态度、动手能力、创新精神。

3.总结汇报。

总成绩评估：满分为100分，总分=第一项成绩X50%+第二项成绩X20%+第三项成绩X

30%,90-100分为优秀，80-89分为良好，70-79分为中等，60-69分为及格，60分如

下为不及格。成绩单上按优秀、良好、中等、及格和不及格填写。

五、设计时间安排

本次课程设计安排1周日勺时间，详细安排如下：

第一天：学习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。

研究系统主站、子站口勺功能需求。

第二天：子站系统设计；绘出草图。

第三天：主站系统设计；绘出草图。

第四天：应用CAD绘制系统原理图、完毕规约的解释。

第五天：阐明书编制。

六、课程设计实习题

针对附图提供的变电所或开闭所或分区亭进行远动系统模块的设计。

1.牵引供电系统的遥信数据采集系统

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）通用系统构造框图（A4）o

规定：绘出多种数据点的采集通道（如：模拟量输入、开关量输入、脉冲合“量输入），

控制输出通道（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）设计一种详细的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）,

A4纸，手工绘制（或专用软件protel等），详细到芯片管脚的J连线

3）选用合适的数据传播模式，以16路开关量为例，编写出对应日勺线性系统循环码

4）计算机绘制（A4纸）对应的遥信数据采集程序流程图，编写遥信数据采集程序

2.牵引变电所的遥测数据采集系统

设计内容：

1）计算机绘制被捽站（RTU端）通用系统构造框图（A4）c

规定：绘出多种数据点的采集通道（如：模拟量输入、开关量输入、脉冲合计量输入），

控制输出通道（模拟量输出、开关量输出、脉宽调制输出），网络通信通道内示意图。

2）设计一种详细的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），A4纸，手工绘制（或专用软件），详细到芯片管脚的连线。

3）选用合适的数据传播模式，结合题目实际，以部分采集数据为例，编写出对应的线性

系统循环码

4）计算机绘制（A4纸）对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J遥控数据输出系统

设计内容：

1）计算机绘制被控站（RTU端）通用系统构造框图（A4）。

规定：绘出多种数据点的采集通道（如：模拟量输入、开关量输入、脉冲合计量输入），

控制输出通道（模拟量输出、开关量输出、脉宽调制输出），网络通信通道口勺示意图。

2）设计一种详细的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，控制断路器的分、合间继电器），A4纸，手工绘制（或专用软件），详细到芯片管

脚的J连线。

3）选用合适的数据传播模式，以16路开关量为例，编写出对应的线性系统循环码

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

4.教师自定综合设计题目

七、教材与参照书

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,2023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,2023年11月

《铁路电力牵引供电远动系统技术规范（TB11017-98）》，铁道部，铁道出版社,2023

年12月

《铁路电力远动系统工程设计规范（TB10064-2023W）,铁道部，铁道出版社，2023

年12月

本次课程设计详细安排:

10个人一大组，每组针对一种实际RTU接线图（附图1.图2.图3）进行设计，10个

人又提成3个小组，分别对实习题目中的3个各部分（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，提议1题3人、2题4人、3题3人。

详细到个人，提议大组组内先统一对题图上日勺各个元件、节点等进行编号（根据需

要，例如开关量设计对开关器件进行编号，模拟量对采集节点进行编号；此外由于图为

固定图片，编号可以打印出来手动填写），以示统一为同一大题，小组内由于做日勺为同一

类悉尼港设计，不一样个人在做的时候在详细对象上选择不一样口勺对象，以示区别。

每人针对自己详细所作设计交一份设计汇报，汇报格式请务必按照参照格式统一制

作，规定论文前后内容安排条理清晰，前后衔接紧密，内容充实，格式规范。

附图

110KV〜220KV1lOkv〜220kv