收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于IEC61850的数字化变电站信息系统构建及可靠性研究

徐天奇  
【摘要】: 数字化变电站自动化系统(DSAS)的实施将极大降低信息共享的难度和成本并允许智能电子设备(IED)间的互操作,将有利于实现高性能、低成本的自动化功能。然而实现这些优点的前提是使用统一通信标准,IEC61850是变电站通信系统的国际标准,其优越性已得到初步证实,且已被包括我国在内的多个国家采用为行业标准,因此基于IEC61850构建DSAS信息系统是最优选择。 目前数字化变电站自动化技术正迅速发展,IEC61850也得到了初步应用,但构建完全体现IEC61850优势的DSAS并进行推广尚有几个关键难点问题必须解决,本文先探讨了DSAS特别是其信息系统的构建方法,然后对其通信系统进行仿真研究,根据DSAS的本质特征对其可靠性进行评估,并对IEC61850一致性测试进行了深入探讨。 首先,IEC61850不仅仅是一个通信标准,它也定义了DSAS的框架和原理,因此基于IEC61850构建DSAS信息系统的诸多方面都涉及此标准的内涵,本文紧紧围绕互操作性这一重要内涵对IEC61850进行深入解析,阐明了它的工作原理,在此基础上,以信息系统构建为重点,探讨了最大程度体现IEC61850互操作性优势的DSAS的构建方法,并在间隔层IED实现环节中引入了改进的数据逻辑结构及二叉树储存结构,解决了现有信息模型实现准确与高效之间的矛盾。IED组网方案是DSAS构建的重要内容,本文重点讨论了过程总线和站级总线合并或分离2种基本组网形式及环型、混合型和双网卡完全冗余几种网络冗余方式,探讨了DSAS推广过程中常规开关设备、间隔层IED接入的过渡方案,并给出了5个电压等级的典型变电站的典型DSAS网络设计方案。 其次,网络设计方案将直接影响通信时延,而时延是否满足要求将直接影响DSAS功能能否被有效执行,然而过低的网络时延意味着昂贵的造价,因此确定适合具体变电站的组网方案显得尤为重要,但目前还没有专门的组网方案评价系统。本文应用OPNET Modeler软件构建了遵循IEC61850的典型IED精确仿真模型,首次将仿真精度推进到了协议栈级,并搭建了DSAS通信系统性能仿真平台,对前面提出的5种典型DSAS网络设计方案进行了仿真,其结果具有实际指导意义。 第三,对DSAS的可靠性进行准确评估是其实施并推广的必要前提,但目前还没有专门针对DSAS可靠性的评估方法,本文首次指出DSAS可靠性的本质是功能可靠性,在综合考虑IED硬件可靠性、软件可靠性、通信系统可靠性及通信时延这几个因素的基础上,提出了基于图论和离散时间马尔可夫链的DSAS功能可靠性及系统可靠性模型,并推导了状态转移矩阵计算方法和根据状态转移矩阵与初始状态计算MTTF的方法。 最后,对IED进行IEC61850一致性测试是减小互操作性风险的低成本手段,但目前的一致性测试方法并未取得良好效果,本文提出了供求双方和官方对一致性测试的不同要求,并针对这些要求对一致性测试方法进行了探讨。一致性测试并不能全面评价IED的能力,本文提出可以再对IED进行互操作性测试、性能测试和功能测试并给出了测试方法。在分析IEC61850特点的基础上,提出了IED测试的难点及需解决的问题。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王元冬;王付卫;;数字化变电站自动化技术浅析[J];云南电力技术;2008年06期
2 王荣;李江成;;数字化变电站技术发展与应用[J];科技风;2010年21期
3 梁艺;;数字化变电站技术综述[J];广西电业;2010年10期
4 孙卫卫;王文忠;杨明玉;;简论数字化变电站自动化对保护的影响[J];硅谷;2011年06期
5 李强;黎洋;刘秋英;;数字化变电站给继电保护专业带来的革新与挑战[J];电工电气;2011年05期
6 张结;应用IEC61850实现产品互操作性的思考[J];电力系统自动化;2005年03期
7 宋小舟;余锐;操丰梅;李文霞;;基于IEC61850功能分层的母线保护方案研究[J];电网技术;2006年S2期
8 苏麟;周小勇;;建设数字化变电站必要性和亟待解决的问题[J];江苏电机工程;2007年S1期
9 吴卫民;;无锡圆石数字化变电站技术特点[J];江苏电机工程;2007年S1期
10 孙司正;王晋;盛本云;都洪基;;数字化变电站自动化系统方案探讨[J];继电器;2007年22期
11 李逸荣;夏红军;唐建民;;数字化变电站技术浅析[J];农村电气化;2008年01期
12 胡卫东;;浅谈数字化变电站技术[J];机电信息;2009年36期
13 王海燕;徐云燕;王世云;崔志国;;一种基于DSP+MPC的数字化保护测控装置[J];电力系统自动化;2010年09期
14 丁文杰;林中一;邓忠华;王勇;;电子互感器在智能电网的应用[J];广东输电与变电技术;2010年03期
15 张慧;;IEC 61850数字化变电站对电测计量专业的影响[J];宁夏电力;2010年04期
16 黄少雄;张沛超;;智能变电站GOOSE网配置方案研究[J];东北电力技术;2010年10期
17 麦郁平;;220kV数字化变电站技术分析[J];数字技术与应用;2011年08期
18 殷芸辉;郭伟;周昕;;基于IEC61850的故障信息处理系统[J];盐城工学院学报(自然科学版);2006年02期
19 丁青锋;;基于IEC61850的ASN·1编解码器的研究[J];华北水利水电学院学报;2007年01期
20 陈强;;DMP5000型数字化变电站架构[J];电力系统通信;2008年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 兰西柱;徐洋;;基于IEC61850标准的变电站通讯管理机设计[A];煤矿自动化与信息化——第21届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第3届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集(上册)[C];2011年
2 谭俭;陆德富;林娜;;基于IEC61850的数字化变电站程序化操作研究[A];2010年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2010年
3 柴华;林家骏;;基于IEC61850的通用通信设备的互操作性研究[A];中国电子学会第十五届信息论学术年会暨第一届全国网络编码学术年会论文集(上册)[C];2008年
4 任胜兰;张杭;毛庆;;变电站自动化系统的新发展[A];第一届电器装备及其智能化学术会议论文集[C];2007年
5 傅纲林;吴国沛;梁晓兵;;广州地区220KV数字化变电站建设情况介绍和IEC61850标准在该站的实现情况[A];2007中国电机工程学会电力系统自动化专委会供用电管理自动化学科组(分专委会)二届三次会议论文集[C];2007年
6 史丽萍;夏正龙;刘旭东;;基于IEC61850标准的变电站自动化系统研究[A];中国计量协会冶金分会2007年会论文集[C];2007年
7 宋小舟;余锐;操丰梅;李文霞;;基于IEC61850功能分层的母线保护方案研究[A];2006电力系统自动化学术交流研讨大会论文集[C];2006年
8 王丽华;江涛;盛晓红;许巧兰;;基于IEC 61850标准的保护功能建模分析[A];2006中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C];2006年
9 卢工;孙宏志;;IEC61850变电站自动化系统中PI系统应用[A];山东电机工程学会第五届供电专业学术交流会论文集[C];2008年
10 冯义;;IEC 61850客户端目录服务的分析与实现[A];贵州省电机工程学会2010年优秀论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 徐天奇;基于IEC61850的数字化变电站信息系统构建及可靠性研究[D];华中科技大学;2009年
2 韩国政;基于IEC61850的配网自动化开放式通信体系[D];山东大学;2011年
3 殷志良;基于IEC 61850的变电站过程总线通信的研究[D];华北电力大学(北京);2005年
4 黄智宇;基于IEC61850的变电站网络通信及装置的研究[D];大连理工大学;2008年
5 丛伟;广域保护系统结构及故障判别算法研究[D];山东大学;2005年
6 高翔;数字化变电站若干关键技术研究[D];浙江大学;2008年
7 刘建锋;基于虚拟仪器和IEC61850标准的变电站设备在线监测系统的研究[D];华中科技大学;2008年
8 段斌;基于PKI的可信计算体系研究及其应用[D];湘潭大学;2004年
9 任雁铭;变电站计算机通信网络和系统的研究[D];华北电力大学;2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨俊宏;IEC61850报文一致性测试方法研究[D];华北电力大学(北京);2010年
2 王凤祥;基于IEC61850的变电站配置研究与工具开发[D];西华大学;2010年
3 李兰欣;基于IEC61850的变电站自动化系统通信体系的研究[D];中国电力科学研究院;2003年
4 郭铭;基于IEC61850的变压器智能电子测量设备的设计[D];武汉理工大学;2011年
5 钱玉春;基于IEC61850的数字化变电站工程实践[D];华北电力大学(河北);2010年
6 冯鸣娟;基于IEC61850标准数字变电站IED的研发与实现[D];华北电力大学(河北);2010年
7 郭显达;基于IEC61850的数字化变电站内集成保护通信系统的研究[D];北京交通大学;2010年
8 杜宇;IEC61850变电站通信网络与系统实现的研究[D];华北电力大学(北京);2003年
9 许胜军;基于IEC61850数字化变电站计量仪表的研究与设计[D];兰州理工大学;2011年
10 燕跃豪;基于IEC61850的数字化故障录波器的建模与实现[D];华北电力大学(北京);2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978