發(fā)布時間：2016-10-26 15:12

  本文關(guān)鍵詞：變電站過程層網(wǎng)絡(luò)特定通信服務(wù)映射(SCSM)及其對實時性的影響分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《青島科技大學》 2016年

基于IEC61850數(shù)字變電站通信系統(tǒng)實驗平臺的研究

張海龍  

【摘要】：我國變電站自動化的水平隨著信息與通信技術(shù)的發(fā)展而不斷提高。變電站自動化的一個重要挑戰(zhàn)是提供不同廠商設(shè)備間的互操作性,這就需要開發(fā)復(fù)雜的協(xié)議以滿足變電站中所有設(shè)備間接口的通信。為了統(tǒng)一接口的標準,國際電工委員會(IEC)技術(shù)委員會(TC-57)于2003年發(fā)布IEC61850標準“變電站系統(tǒng)中的通信網(wǎng)絡(luò)”,該標準給出變電站自動化系統(tǒng)所有的一次和二次設(shè)備的通信映射。對于基于IEC61850的變電站通信網(wǎng)絡(luò),目前僅通過現(xiàn)場實際操作來了解該協(xié)議,對于初學者接觸機會較少。至今還沒有一個直觀平臺進行學習與理解內(nèi)容紛繁蕪雜、術(shù)語眾多的IEC61850協(xié)議。因此,對于IEC61850通信網(wǎng)絡(luò)實驗平臺的研究顯得尤為重要。論文的研究工作如下:第一,本文研究了IEC61850協(xié)議以及數(shù)字變電站通信網(wǎng)絡(luò)的三層結(jié)構(gòu),并著重研究了基于IEC61850變電站自動化系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備的建模。針對過程層設(shè)備通信中兩種重要報文SMV和GOOSE報文,在IEC61850協(xié)議需求下對報文進行仿真建模并對其網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進行設(shè)置。仿真結(jié)果比較了不同條件下報文的傳輸時延和抖動時延。第二,用羅氏線圈來模擬電力系統(tǒng)中傳統(tǒng)的電磁式互感器,其輸出經(jīng)過一定變比縮小的模擬信號,經(jīng)二階Σ-Δ調(diào)制電路及數(shù)字濾波電路將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸出。利用二階Σ-Δ調(diào)制電路高分辨率、高集成度、成本低的特點,可以使數(shù)字信號滿足電子式互感器的要求。第三,基于FPGA的硬件合并單元與虛擬環(huán)境的OPNET軟件通過SITL模塊直連,完成了真實的數(shù)據(jù)包與虛擬數(shù)據(jù)包之間的轉(zhuǎn)換,并通過抓包軟件捕獲到了SV數(shù)據(jù)流,從而驗證了數(shù)據(jù)流的有效性�；�于以上研究,可以擴展到其它的IED設(shè)備如保護裝置與OPNET仿真環(huán)境直連并得到相應(yīng)的GOOSE報文。因此,該數(shù)字變電站的實驗平臺不僅可以使研究人員可以檢測IED設(shè)備的互操作性,更可以為IEC61850的學習搭建一個更好更直觀的平臺。通過該平臺的學習研究,對于IEC61850分層信息模型,MMS,GOOSE,SMV的理論知識以及報文的內(nèi)容有更直觀的了解,同時研究人員對于變電站通信系統(tǒng)的架構(gòu)更加的清晰明了。

【關(guān)鍵詞】：
【學位授予單位】：青島科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM63;TM76
【目錄】：

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