基于IEC61850数字化变电站通信研究.pdf

西南交通大学
硕士学位论文
基于IEC61850的数字化变电站通信研究
姓名:刘从洪
申请学位级别:硕士
专业:轨道交通电气化与自动化
指导教师:王倩
20080501
摘要在基于的型数字化变电站模型的基础上,论文根据数字变西南交通大学硕士研究生学位论文第数字化变电站成为变电站自动化系统的发展方向。电子式电流/电压互感器、智能开关等智能化一次设备的诞生使建设数字化变电站成为可能,高速、可靠和开放的通信网络以及完备的通信系统标准是数字化变电站实现的保障,特别是最新颁布的变电站通信网络与系统的国际标准=ㄉ数字化变电站提供了全面规范。本文首先分析了闹饕<际跆卣鳎隽思父鼍哂写硇曰特性的通信服务的实现方法。然后从数字化变电站本身的特点出发,以曜贾泄娑ǖ腄捅涞缯疚@岷螴杓瞥隽朔的数字化变电站不同组网方案,并对其变电站内通信报文类型进行了分析。电站的实际情况,分析了单播、组播和广播的三种报文三种传输方案的优劣,最后确定了数字化变电站通信采用基于组播的传输模式,论文分析了几种常用的改进以太网实时性的办法:改善网络拓扑结构,采用交换式以太网与优先级标记和改进实时通信模型等。论文根据数字化变电站自身的特点,设计了在网络端节点和交换机内部同时进行报文优先级传输控制策略,.来改善非时间紧急信息对时间紧急信息的影响。最后,论文以规约中的型变电站为例,利用仿真工具,基于网络负荷和汉傻亩嘀智榭觯跃哂凶酆嫌畔燃犊刂撇略下数字化变电站内虸类型信息端对端时延情况进行了多种条件下的仿真,仿真结果验证了在传输网络和端节点同时进行信息的优先级传输控制方案应用于基于规约的新型数字化变电站通信网络,可以大大提高通信性能,完全能够满足规约中对时间要求高的报文的实时性时间要求,仿真研究对于现实中提高基于以太网组网的新型数字化变电站通信网络的实时性具有一定的参考价值。关键词;数字化变电站;变电站网络通信;数据流模型;网络仿真.
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指导老师签名:蔓乒苛学位论文作者签名:刘耄浑槐C躣,使用本授权书。日期:二卯西南交通大学学位论文版权使用授权书日期:纵彤&·,本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于C芸冢年解密后适用本授权书;朐谝陨戏娇蚰诖颉”
西南交通大学学位论文创新性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均己在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本学位论文的主要创新点如下:畚母軮通信规约,结合数字化变电站的特点,以规约中规定的型变电站为例,设计出了满足规范的新型数字化变电站系统组网结构。畚母菔只涞缯咀陨淼奶氐悖杓屏嗽谕绮慵坝τ枚私诘相结合同时使用按优先级传输控制策略,来改善非时间紧急信息对时间紧急信息的影响,取得良好效果。
第绪论课题的研究背景及意义西南交通大学硕士研究生学位论文变电站自动化系统在我国应用发展十多年来,为保障电网安全经济运行发挥了重要作用。但目前也多少存在着二次接线复杂,自动化功能独立、堆砌,缺少集成应用和协同操作,数据缺乏有效利用等问题。这些问题大多是由于变电站整体数字化、。信息化水平不高,缺乏能够完备实现信息标准化和设备之间互操作的变电站通信标准造成的。电网的不断发展和电力市场化改革的深入对电网安全经济运行和供电质量的要求不断提高,变电站作为输配电系统的信息、源和执行终端,要求提供的信息量和实现的集成控制越来越多,数字化、信息化以及信息模型化的要求越来越迫切,数字化变电站成为变电站自动化系统的发展方向。电子式电流互感器、电子式电压互感器、智能开关设备的诞生使建设数字化变电站成为可能,而高速、可靠和开放的通信网络及完备的通信系统标准是数字化变电站实现的保障,特别是最新颁布的变电站通信网络与系统的国际标准J只涞缯竞偷缌ο低承畔⒒峁┝巳娴慕ㄉ韫娣丁緇数字化变电站是变电站自动化技术的发展方向,其核心技术是智能化的一次设备和网络化的二次设备,在过程层、间隔层及站控层上,按照国际标准ㄐ殴娣叮迪直涞缯灸诓恳约氨涞缯居爰卣炯涞男畔⒐蚕和互操作【。数字化变电站技术也是国家电网公司和南方电网公司“十一五”期间的重点科技项目。北京顺义变电站、广西桂林变电站、内蒙古杜尔伯特涞缯尽⒔魍獬变电站、江西董家窑变电站、