变电站综合自动化系统发展到今天,其通信网络经历了串口通信方式,总线通信方式到局域网通信方式,目前变电站中采用较多的是分层分布式的网络结构,以太网和现场总线并存,构成多层次的通信网络。在变电站间隔层的通信多采用有线方式,线路较多,接线方式复杂,造成线路隐患多;结构固定,缺乏灵活性,占地面积较大。为了提高系统的可靠性、开放性、可扩展性,本文尝试将一种新型的短距离无线通信技术—蓝牙技术,应用于变电站综合自动化系统中,其工作频率为具有全球统一开放的2.4GHz频段,采用跳频技术,抗干扰性强,开放性强,功耗低,成本低。 本文首先介绍了变电站综合自动化系统及其通信网络的发展和现状,阐述了本课题的研究意义,给出了本论文所要完成的主要工作;接着介绍了蓝牙技术的基本特点以及现阶段蓝牙技术在工业中的成功应用,并结合变电站综合自动化系统通信的要求,比较几种无线通信技术,分析了蓝牙技术用于变电站综合自动化系统的可行性。 在此基础上,本文以牵引变电所综合自动化系统为例,对基于蓝牙技术的变电所综合系统,从组网方式、硬件结构、通信软件流程和抗干扰性几个方面进行了设计。首先通过分析变电站综合自动化系统的特点及蓝牙技术组网的要求,给出了不同组网方式。并通过分析比较确定了分级拓扑散射网结构;接着本文给出了散射网主节点及网关节点的硬件结构设计,对变电站间隔层设备,完成了其IED的蓝牙通信接口的设计,底层通信软件设计;并针对本项目特点给出了了实时性高的散射网的通信策略,并基于此类策略,完成了蓝牙主从通信单元的软件结构设计;然后,本文分析了蓝牙自适应跳频技术增强抗干扰特性。最后,总结全文,对未来工作方向进行了展望。