基于ARM与GPRS技术的SCADA系统在风光电厂中的应用.
浅谈风电SCADA系统应用
浅谈风电SCADA系统应用在能源危机的大背景下，对绿色能源、新能源呼声日益高涨。
在我国，风力发电的浪潮已经来临。
而国内风电市场的技术环节为国外垄断将是行业长远发展的潜在危机。
基于该行业的现状，力控科技采用开放式平台、分布式多层架构的整体解决方案是国内风电SCADA 系统的解决之道。
该系统结合国内外通用型控制器提供的是以风电场监控与数据采集（SCADA）系统为的管理-控制一体化项目。
SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统，即数据采集与监视控制系统。
SCADA系统的应用领域很广，它可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。
在电力系统以及电气化铁道上又称远动系统。
SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。
它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。
由于各个应用领域对SCADA的要求不同，所以不同应用领域的SCADA系统发展也不完全相同。
该系统是融合了先进的现场总线技术、控制/通讯冗余技术、数据库技术、SCADA/HMI技术及客户/服务器（C/S）、B/S技术等的一体化的集成控制系统工程。
以力控系列软件为基础的该系统可以搭建一个风电场各项监控、监测数据的信息共享、交换、传输平台；针对运营商、投资商、制造商以及技术研发单位，提供远程分布终端综合监测系统，电场多协议中央监控系统，状态监测系统，故障诊断系统及缺陷跟踪系统；通过创建风电行业数据仓库；组建风资源前期规范及评估、产能预报、风电场运营管理等系统；提供技术咨询及数据咨询服务。
在电力系统中，SCADA系统应用为广泛，技术发展也为成熟。
它作为能量管理系统（EMS系统）的一个主要的子系统，有着信息完整、提高效率、正确掌握系统运行状态、加快决策、能帮助快速诊断出系统故障状态等优势，现已经成为电力调度不可缺少的工具。
基于ARM与GPRS智能检测控制系统的设计与实现的开题报告
基于ARM与GPRS智能检测控制系统的设计与实现的开题报告一、研究背景随着智能化技术的发展和应用，智能检测控制系统在日常生活和工业领域中得到了广泛的应用。
为了实现远程监测和控制，传统的检测控制系统已经向互联网方向发展，基于GPRS网络的数据传输技术越来越普及。
而基于ARM嵌入式系统的设计具有低功耗、高性能等优势，正在成为智能设备的首选。
因此本课题拟研究基于ARM与GPRS智能检测控制系统的设计与实现，以解决目前智能化检测控制系统能力不足、传输数据有限等问题。
二、研究内容1.研究ARM嵌入式开发技术，设计ARM嵌入式处理器主控板；2.研究GPRS模块技术，设计GPRS模块与嵌入式主控板的连接方案；3.研究传感器技术，设计传感器采集模块，实现对温度、湿度、气体等参数的检测；4.研究检测控制算法，设计基于ARM嵌入式系统的控制策略，实现对目标参数的自动调节；5.设计系统软件，实现数据采集、传输、分析和控制等基本功能；6.进行系统测试和分析，验证系统的性能和可靠性。
三、研究意义本研究的意义在于：1.探索基于ARM与GPRS智能检测控制系统的设计与实现方法，提高智能检测控制系统的性能和可靠性；2.推广基于ARM嵌入式开发技术和GPRS网络的数据传输技术，促进智能化技术的普及和应用；3.为智能建筑、智能家居、农业等领域的控制技术提供新的解决方案。
四、研究方法本研究采用文献调研、实验研究、模拟仿真等方法，具体为：1.通过查阅相关文献资料，了解智能检测控制系统的原理、实现方式和应用领域；2.选用合适的硬件设备和软件工具，进行实验研究和模拟仿真；3.对实验结果进行分析和评价，总结研究成果。
五、研究计划1.前期主要工作（2周）：a.完成开题报告的撰写和审批；b.阅读相关文献，了解目前已有的智能检测控制系统的现状；2.中期主要工作（6周）:a.研究ARM嵌入式开发技术，设计ARM嵌入式处理器主控板；b.研究GPRS模块技术，设计GPRS模块与嵌入式主控板的连接方案；c.研究传感器技术，设计传感器采集模块，实现对温度、湿度、气体等参数的检测；3.后期主要工作（4周）：a.研究检测控制算法，设计基于ARM嵌入式系统的控制策略，实现对目标参数的自动调节；b.设计系统软件，实现数据采集、传输、分析和控制等基本功能；c.进行系统测试和分析，验证系统的性能和可靠性。
论SCADA自动化软件在电力系统监控中的应用
论SCADA自动化软件在电力系统监控中的应用摘要：在经济发展和社会进步的推动下，自动化技术在各个领域得到了广泛的应用，使生产和生活的便利性具有很大程度的增强，尤其是在电力系统之类的危险领域更是起到了举足轻重的作用，SCADA自动化软件运用于电力系统，对电力系统的运行实现全方位的监控，为电力的安全起到了很大的帮助作用，本文主要针对SCADA自动化软件的概况及其在电力监控中的应用和存在的问题等方面展开论述。
关键字：SCADA自动化软件；电力系统；安全监控；系统功能；经济效益随着科学技术的发展和不断进步，电力广泛应用于人类生产和生活的各个领域，在很大程度上加快了经济的进步和社会发展的进程，但是电力自身存在着很大的危险，以及目前电力监管设备和管理存在着一定的缺陷，致使其在正常的生产和生活中存在着很大的隐患。
为了解决这一难题，电力企业大力致力于加强安全监督管理力度，各种自动化设备也运用其中，方便了电力企业的安全监督，也精简了人力，提高了效率。
一、SCADA自动化软件的概况SCADA自动化软件在目前的电力系统监控中起着举足轻重的作用。
是目前世界上运用最为广泛的自动化软件，在科学技术的日益进步的推动下，SCADA 自动化软件也日臻成熟，在电力系统的监控中也肩负着日益艰巨的责任。
1.SCADA自动化软件介绍所谓的SCADA自动化系统（supervisory control and data acquisition），就是我们所说的数据采集与监控系统。
它主要是受计算机技术得支撑，度各种生产过程进行调度自动化控制的系统。
目前，SCADA软件不仅在石油、化工等行业的数据信息采集和监督控制中起到很大的作用，而且广泛的运用于水利和电力事业的监管之中。
SCADA自动化软件，可以在无人看干的情况下，自动化的对生产进行长时间的进准监椌，并且从中获取有效的信息数据，为监管的管理者提供有力的评价参考。
SCADA自动化软件是如今电网监管中必不可少的监控工具，在电力系统的安全监督中起到了不容忽视的作用，极大的提高了电力调度的水平和效率。
风电场中SCADA系统设计.doc
风电场中SCADA系统设计摘要:在大型的风电场中,如何有效地对各风力机状态进行监控,使整个风场风机安全、可靠、经济地运行变得至关重要。
为此通过设计风电场的现场SCADA系统来建立一个风电场各项监控、监测数据的信息共享、交换、传输平台。
详细介绍了风电场的现场SCAD A系统中前置机设计,并针对风电场的特点设计了现场SCADA系统监控中心的软硬件平台。
实现了风电场的前端数据采集、基础信息管理、地形图管理以及远程接入等功能,较好地满足了风电场的监控管理。
关键词:风电场;SCADA;前置机;Modbus中图分类号:TP274+.2文献标识码:A文章编号:1004-373X(XX)01-201-03DesignofSCA DASysteminWi ndFarmWANHa idong1,QIBoy u2,XIAYijun1(ResearchIn stituteofEle ctronicsTech nology,Nanji ng,210013,Ch ina;Univers ityofInforma tionSciencea ndTechnology,Nanjing,210044,China)A bstract:Inth elargewindfa rm,itisimpor tanttomonito rthestateofw indturbine,a ndthenitcanm akethewindtu rbinerunning safely,relia blyandthisre ason,aplatfo rmisbuiltupb ydesigningal ocalSCADAsystem,whichcan share,exchan geandtransmi tinformation ofmonitoring thispaper,th edesignoffro nt-endcomput erinlocalSCA DAsystemofwi ndfarmisintr oducedindeta il,thesoftwa reandhardwar eplatforminm onitoringcen teroflocalSC ADAsystemare systemhasfun ctionsofdata collection,b asicinformat ionmanagemen t,landformma nagementandr emoteaccess,whichsatisfi estherequire mentofmonito ringandmanag ementinwindf arm.Keyword s:windfarm;S CADA;front-e ndcomputer;M odbus0引言风能作为一种清洁的可再生能源,已经日益引起世界各国的注意,风力发电技术已基本趋于成熟。
基于GPRS的风电并网稳定控制系统
基于GPRS的风电并网稳定控制系统刘臣宾;夏彦辉;常东旭;任祖怡;李振宇;陈刚;梅长文【期刊名称】《电力自动化设备》【年(卷),期】2010(030)007【摘要】研究了风电场并网存在的稳定问题,针对风电场通信通道的特殊性,研制了基于GPRS的风电场并网稳定控制系统,实现了风电并网的有功潮流和无功电压的综合自动控制.系统应用GPRS实现了如下通信功能:数据缓冲功能、心跳报文功能、自动重拨功能、数据标识功能、软硬件看门狗功能.该系统的主要功能包括:过载切机;低压切机;高频切机;系统运行状态接近稳定极限时,若风机出力波动幅度持续较大,切除风电机组;根据系统关键断面潮流的情况实时调整风机出力的上限;依据风电场并网节点母线电压水平,控制风电场无功补偿设备的投切.最后,介绍了风电场并网稳定控制系统在阜新电网的应用.【总页数】5页(P104-108)【作者】刘臣宾;夏彦辉;常东旭;任祖怡;李振宇;陈刚;梅长文【作者单位】南京南瑞继保电气有限公司,江苏,南京,211102;南京南瑞继保电气有限公司,江苏,南京,211102;南京南瑞继保电气有限公司,江苏,南京,211102;南京南瑞继保电气有限公司,江苏,南京,211102;阜新市供电公司电力调度所,辽宁,阜新123100;阜新市供电公司电力调度所,辽宁,阜新123100;南京南瑞继保电气有限公司,江苏,南京,211102【正文语种】中文【中图分类】TM712;TM761;TM614【相关文献】1.基于GPRS的废气治理设备远程控制系统的开发与应用 [J], 冯业钧; 周任文; 汤剑飞; 冯伟杰; 潘康华; 周仁立; 冯肇霖2.基于GPRS和ZigBee通讯协议的棉田施肥控制系统 [J], 韩洪杰;钱彬3.基于GPRS DTU的农业灌溉施肥智能化控制系统的应用研究 [J], 安进强;魏颖琼;安昭先;魏学桃4.基于GPRS无线网络的智能家居控制系统设计 [J], 康泽威;张晓亚;陈元威5.一种基于GPRS的溶解氧远程采集控制系统 [J], 胡树冉;封文杰;穆元杰;李乔宇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于GPRS的电力监控SCADA系统设计
本文选用三菱 Ｑ系列 Ｐ Ｌ Ｃ作为 电力系统监控终端 Ｒ Ｔ ｕ控制器 ，Ｑ 系列 Ｐ Ｌ Ｃ是三菱 电机 自动化有限公司从原 Ａ系列 Ｐ Ｌ Ｃ 基础上发展过来 的中、大 型 Ｐ Ｌ Ｃ系列 产品ｆ ４ ］ ，Ｑ系列 Ｐ Ｌ Ｃ采用 了模块化 的结构形式 ，
系列产 品的组成 与规模灵活可变 ，最大输入输 出点数达到 ４ ０ ９ ６ 点 。最 大程序存储器容量可达 ２ ５ ２ Ｋ步 ， 采用扩展存储器后可以达到 ３ ２ Ｍ， 基 本指令 的处 理速度可以达到 ３ ４ ｎ ｓ ，其性能水平居世界领先地位 ，可以
现资源共享和协调工作。 根据 网络源自信传输媒介的不同 ， 网络控制系统
模块 可以增加 Ｉ ／ Ｏ点数 ， 通 过扩 展储存器 卡可增 加程序储存器容量 ， 通
可以分为有线网络监控系统 、无线网络监控系统和混合 网络监 控系统 。
无线网络在应用 中由于其组网方便、 维护便利 以及 良好的可拓宽性等特
基于 ＧＰ Ｒ Ｓ的 电力监控 Ｓ Ｃ Ａ Ｄ Ａ 系统设 计
陈国军 郁汉琪 王光辉 南京工程 学院 江苏 南京 ２ １ １ １ ６ ７
【 摘
要 】本文介绍 了一种基于 Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ 模块和三菱 Ｑ系列 Ｐ Ｌ Ｃ 的电力远程监 控 Ｓ Ｃ Ａ Ｄ Ａ系统设计 ，对 系统的仿真设计和实验 系统开发 进行 了介绍。样
机试验表 明，该控制器可靠性 高，试验 结果达到预期 的设计要求 。
【 关键词 】Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ Ｐ Ｌ Ｃ Ｓ Ｃ Ａ Ｄ Ａ 中田分类号 ：Ｔ Ｍ５ ６ １文献标识码 ：Ｂ 文章编号：１ ０ ０ ９ － ４ ０ ６ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ ． ８ １ — ０ ２
１ 、 电力监控 Ｓ Ｃ ＡＤ Ａ系统概况
SCADA监控软件在电力系统中的作用
SCADA监控软件在电力系统中的作用摘要：SCADA全称为Supervisory Control And Data Acquisition，意味数据采集与控制系统。
他是一种基于计算机技术来对生产过程进行监控的一种系统。
它被广泛的应用于发电、燃气开发、冶金工艺等生产系统中。
电力系统作为一种电力生产与消费系统，他的工作就是将一次性能源传入到个供电用户的系统中，从自然能源到可以使用的能源，电力系统要经过很多步骤。
基于此SCADA监控软件的作用产生了，本文的目的就是通过研究SCADA监控软件在电力系统中的作用，来帮助电力系统实现自动化的完成电力输送的功能。
关键词：SCADA；电力系统；自动监控随着社会经济的不断发展，电力系统的功能也越来越完善。
作为社会生产、生活中重要的一环，电力系统的功能以及是否可以正常的运营影响着我们每一个人的生活。
SCADA作为电力系统监控中应用最为广泛的一种计算机监控系统，他的功能及作用影响着电力系统是否可以正常的运营。
近些年随着电力系统的不断升级与更新，SCADA监控软件也在不断的更新。
如何运用SCADA软件对电力系统进行监控就成了我们需要面对的问题。
一、SCADA软件概述1、SCADA的自动化应用SCADA自动化应用是指利用SCADA软件系统自动收集完成电力系统上的数据、与程序监控。
想要实现SCADA的自动化必须以计算机作为他的硬件支撑系统。
SCADA作为一种监督控制收集系统他的应用十分的广泛，他可以保证生产系统的安全性能与正常的运营。
此外SCADA除了在电力系统上的应用，也在石油、冶金的行业的监控与信息收集工作中占着重要的地位。
SCADA的自动化应用可以帮助监控石油开采的现场作业与开采设备的正常运行。
2、SCADA软件的发展趋势SCADA的软件一共经历了四次的更新。
第一次更新在1950-1960年之间，SCADA的这次更新得益于计算机技术的发展，借着计算机技术的东风，把SCADA软件植入于计算机系统中，把计算机与SCADA技术相结合实现了在电子计算机上传送数据的信息。
试析SCADA自动化软件在电力系统监控中的应用
试析SCADA自动化软件在电力系统监控中的应用摘要：近年来，我国科学技术快速发展，电力系统被广泛应用在人们生活和生产各个方面，很大程度促进了我国社会经济的发展。
但是我国电力系统的起步相对比较晚，很多技术和管理模式还不够成熟，尤其是电力监管设备和管理中仍然存在很多问题，导致电力系统在正常运行中存在很大的安全隐患。
在这样的基础上开展SCADA自动化软件在电力系统监控中的应用就显得尤为重要。
关键词：SCADA自动化软件；电力系统；监控设备；应用分析引言：在电力系统监控系统中SCADA自动化软件是应用最广泛的软件，近年来，SCADA自动化软件快速发展，到目前为止，已经趋于成熟。
相关实践表明，该系统在电力系统监控中的应用具有完整的信息和较高的实用性。
发展至今，SCADA自动化软件已经成为电力系统持续稳定运行必不可少的工具之一。
但是我国对SCADA自动化软件在电力系统监控中应用的研究还有待进一步深入。
因此，本文就结合理论实践，对SCADA自动化软件在电力系统监控中的应用做了如下分析。
一、SCADA自动化软件概述（一）SCADA自动化软件定义SCADA自动化软件也就是数据采集和监控系统，主要构成系统如图1所示： SCADA自动化软件主要受到计算机技术的支撑，对电力系统各环节的运行状态就那些自动化控制，在无人看管的情况下，仍然能对电力系统的正常运行进行精确监控，同时也获取相应的信息数据，为电力系统的管理者提供真实有效的评价参考。
SCADA自动化软件电力系统监控中的应用，很大程度上提高了电力调度的管理水平和效率。
（二）SCADA自动化软件的主要功能1.控制功能SCADA自动化软件中的控制功能，主要指的是在电力系统监控制中，可用实现远程遥控监控，或者根据一定的顺序对电力运行的全过程进行控制，从而简化电力系统监控操作步骤。
2.信息数据采集和处理功能在计算机信息网络技术不断发展的背景下， SCADA自动化软件也得到了快速持续的发展，其控制中心调度系统能够对上各个被控制点进行数据的实时采集，然后通过相应的显示器等显示设备对各个被控制点的工作状态，进行动态监控。
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基于ARM与GPRS技术的SCADA系统在风光电厂中的
应用
通常应用于风光发电厂的监督控制与数据采集系统SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)一般都是由电力通信专网来保障其通信。
但由于风光电厂在地理位置上的特殊性、多样性(通常在边远偏僻地区)，使得某些通信网无法胜任SCADA的要求[1]。
通用分组无线业务(GPRS)是GSM网络的升级，通过在GSM网络上增加SGSN 和GGSN两种数据交换节点设备以及一些更新软件来实现，GPRS网络中的数据传输以数据分组的形式传送。
在国内，移动通信网络目前已基本覆盖全国所有地区，因此利用技术上较为成熟的GPRS无线网络，可对风光发厂的各个发电站进行实时远程监测与控制，这对提高整个风光电厂的性能具有实际意义。
1 系统组成
整个风光电厂的SCADA系统由风光发电站的状态参数采集部分和数据处理及传输两部分组成。
本文重点介绍数据处理及传输部分。
风光电厂SCADA系统如图1所示。
通过CAN总线与CAN总线适配器的连接，将各个风光发电站的状态参数传输至基于LPC2214的嵌入式系统,数据经处理后由GPRS通信模块MC39i输出，并通过GPRS网络和Internet将数据传输至监控中心。
反之，监控中心也可以将各种操作指令传送至控制终端，以控制风光发电站的运行。
本系统的核心部分为“嵌入式GPRS通信模块”的实现[2]。
本系统使用ARM7核微处理器LPC2214，并适当对系统存储资源进行扩展，通过移植嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ来管理整个系统的运行。
系统所使用的GPRS模块MC39i由西门子公司生产,具有使用方便、接口电路简单等优点[3]。
GPRS虽支持TCP/IP业务，但因为MC39i没有嵌入TCP/IP协议和PPP协议，所以需要在基于LPC2214的嵌入式系统中实现TCP/IP协议和PPP协议，否则系统无法使用GPRS网络的数据分组业务。
2 CAN总线接口电路设计
SJA1000与LPC2214之间的接口电路如图2所示，主要包含：LPC2214最小系统(未画出)、CAN通信控制器SJA1000、CAN总线驱动器82C250和高速光电耦合器6N137。
LPC2214控制SJA1000的初始化以及对风光发电站状态参数的接
收和发送。
其中，SJA1000的AD0～AD7连接到LPC2214的P2口(DATA0～
DATA7),/CS为0时,LPC2214选中SJA1000。
SJA1000的/RD、/WR、ALE分别与LPC2214的对应引脚相连，/INT接LPC2214的P0.1脚(外部中断0),用于中断
访问SJA1000。
SJA1000的TX0、RX0通过高速光耦6N137后与82C250的TXD和RXD连
接，这样可较好地实现本节点在CAN总线上的电气隔离，从而增强CAN总节点的抗干扰能力。
要注意光耦部分电路采用的两个电源VCC和VDD必须完全隔离，否则此光耦就失去了意义。
本系统中的电源隔离采用了小功率的电源隔离模块实现。
另外,通过在82C250的CANH和CANL引脚之间串连60 ?赘的电阻以消除电路中信号反射等干扰。
CANH和CANL与地之间并联两个30 pF的小电容,可滤除总线上的高频干扰和一定的电磁辐射。
另外，在两根CAN总线输入端与地之间分别接了一个防雷击管，当两端输入端与地之间出现瞬变干扰时，通过防雷击管的放电可起到一定的保护作用。
3 基于μC/OS-Ⅱ环境的多任务设计
3.1 μC/OS-Ⅱ操作系统在ARM7核上的移植
移植是使一个实时内核能在其他微处理器上运行，也就是为特定的CPU编写特定的代码。
因为μC/OS-Ⅱ在读/写CPU寄存器时,只能通过汇编语言来进行,因此在使用μC/OS-Ⅱ时，针对具体的CPU，用户需要用汇编语言编写与CPU硬件相关的代码。
根据μC/OS-Ⅱ的要求，移植μC/OS-Ⅱ到一个微处理器的体系结构上需要提供三个文件：在C语言头文件OS_CPU.H中，要定义与编译器无关的数据类型;定义所使用的堆栈数据类型以及堆栈的增长方向;定义一些有关ARM核的软中断。
在C程序源文件OS_CPU_C.C中，主要是μC/OS-Ⅱ任务堆栈初始化函数;
在汇编程序源文件OS_CPU_A.S中，主要是时钟节拍中断服务函数、中断退出时的任务切换函数以及μC/OS-Ⅱ第一次进入多任务环境时运行最高优先级任务
的函数。