本文關(guān)鍵詞：基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的變電站數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)研究

  更多相關(guān)文章： 數(shù)字化變電站 IEC61850標(biāo)準(zhǔn) IEEE802.1Q/P OPNET

【摘要】：目前,變電站自動(dòng)化系統(tǒng)存在整體信息化水平不高、信息資源不能充分共享等關(guān)鍵問(wèn)題。IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的頒布和以太網(wǎng)技術(shù)的成熟為變電站的智能化發(fā)展提供了技術(shù)支持。本文結(jié)合D2型變電站實(shí)際情況,面向網(wǎng)絡(luò)研究增強(qiáng)基于以太網(wǎng)的變電站通信實(shí)時(shí)性的具體網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)方法。主要內(nèi)容包括:(1)從IEC61850標(biāo)準(zhǔn)體系和數(shù)字化變電站本身的特點(diǎn)出發(fā),對(duì)變電站報(bào)文類型歸類,建立數(shù)學(xué)模型,分析數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延產(chǎn)生的原因,從而提出改善網(wǎng)絡(luò)性能的辦法。對(duì)比變電站不同組網(wǎng)方式的優(yōu)缺點(diǎn),選取三網(wǎng)統(tǒng)一式變電站通信網(wǎng)絡(luò)。(2)在分析VLAN(虛擬局域網(wǎng))和優(yōu)先級(jí)標(biāo)記兩種技術(shù)在交換機(jī)中的實(shí)現(xiàn)機(jī)制的基礎(chǔ)上,提出了在智能電子設(shè)備IED中實(shí)現(xiàn)這兩種協(xié)議機(jī)制的方案。該方案使智能電子設(shè)備能夠根據(jù)所發(fā)報(bào)文對(duì)實(shí)時(shí)性要求的不同靈活設(shè)置數(shù)據(jù)幀的優(yōu)先級(jí)別,減少了交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文過(guò)程中封裝和拆封時(shí)間,轉(zhuǎn)變了只有交換機(jī)實(shí)現(xiàn)方案中同一個(gè)智能電子設(shè)備內(nèi)的所有報(bào)文固定設(shè)置一種優(yōu)先級(jí),增強(qiáng)了數(shù)字化變電站中智能電子設(shè)備綜合傳輸數(shù)據(jù)的能力,減少了重要報(bào)文端到端的時(shí)延。利用OPNET網(wǎng)絡(luò)仿真軟件比對(duì)變電站中SV(采樣值報(bào)文)、GOOSE(跳閘報(bào)文)兩種報(bào)文在有無(wú)智能電子設(shè)備交換機(jī)制下的網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延,仿真結(jié)果驗(yàn)證了在網(wǎng)絡(luò)重載的情況下智能電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)IEEE802.1Q/P協(xié)議機(jī)制方案更好地保證了GOOSE跳閘報(bào)文傳輸實(shí)時(shí)性。(3)在分析了沒(méi)有劃分VLAN(虛擬局域網(wǎng))時(shí)變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的基礎(chǔ)上,提出對(duì)變電站按間隔劃分VLAN,以此限制采樣值報(bào)文只在本功能間隔發(fā)送電流電壓的采樣值,減輕網(wǎng)絡(luò)中核心交換機(jī)負(fù)載,降低總體鏈路利用率。又根據(jù)變電站中一次設(shè)備聯(lián)動(dòng)保護(hù)的配合要求提出跨間隔的VLAN劃分,增強(qiáng)了過(guò)程層中GOOSE報(bào)文在正常傳輸和網(wǎng)絡(luò)流量突然增大兩種情況下實(shí)時(shí)性傳輸?shù)哪芰�。通過(guò)和現(xiàn)有無(wú)VLAN組網(wǎng)方案對(duì)比,此組網(wǎng)方案增強(qiáng)了GOOSE跳閘保護(hù)報(bào)文通信的實(shí)時(shí)性,降低了電流電壓采樣值SV報(bào)文對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的占用,當(dāng)故障發(fā)生時(shí),減少了母線間隔內(nèi)保護(hù)設(shè)備對(duì)饋線間隔中智能斷路器發(fā)出的保護(hù)控制命令的傳輸時(shí)延,能夠更好的滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求。利用OPNET仿真結(jié)果驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)VLAN方案降低了電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載,增強(qiáng)了關(guān)鍵信息GOOSE跳閘報(bào)文在網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性,確保電網(wǎng)高效、可靠、安全的運(yùn)行。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)字化變電站 IEC61850標(biāo)準(zhǔn) IEEE802.1Q/P OPNET
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM63;TM73
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 引言11-12
• 1.2 選題背景12-13
• 1.3 研究現(xiàn)狀13-17
• 1.3.1 IEC61850 的研究13-15
• 1.3.2 針對(duì)IEC61850 通信網(wǎng)絡(luò)性能研究15-17
• 1.4 本文工作、貢獻(xiàn)以及結(jié)構(gòu)安排17-19
• 第2章 IEC61850 變電站通信機(jī)制研究19-30
• 2.1 IEC61850 綜述19-21
• 2.2 變電站通信網(wǎng)絡(luò)邏輯結(jié)構(gòu)21-22
• 2.3 IEC61850 通信協(xié)議棧22
• 2.4 變電站內(nèi)報(bào)文分類22-23
• 2.5 變電站不同報(bào)文數(shù)學(xué)建模23-25
• 2.6 網(wǎng)絡(luò)報(bào)文傳輸時(shí)延25-28
• 2.7 本章小結(jié)28-30
• 第3章 IEC61850 變電站通信網(wǎng)絡(luò)性能與組網(wǎng)方案30-43
• 3.1 IEC61850 變電站通信服務(wù)映射30-36
• 3.1.1 面向?qū)ο蟮男畔⒔?/span>31-32
• 3.1.2 ACSI服務(wù)向MMS的映射32-33
• 3.1.3 GOOSE報(bào)文和SV報(bào)文的通信映射及通信模型33-36
• 3.2 變電站通信網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)36-42
• 3.2.1 變電站站控層與過(guò)程層組網(wǎng)方案36-38
• 3.2.2 通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥x擇38-39
• 3.2.3 數(shù)字化變電站拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)39-42
• 3.3 本章小結(jié)42-43
• 第4章 基于報(bào)文優(yōu)先級(jí)網(wǎng)絡(luò)控制策略研究43-57
• 4.1 引言43
• 4.2 IEEE802.1Q和IEEE802.1P協(xié)議43-44
• 4.3 IEEE802.1Q/P交換機(jī)實(shí)現(xiàn)方案研究44-46
• 4.4 IEEE802.1Q/P在IED中實(shí)現(xiàn)方案46-47
• 4.5 OPNET仿真47-55
• 4.5.1 變電站內(nèi)數(shù)據(jù)流分類及其優(yōu)先級(jí)配置47-48
• 4.5.2 仿真模型構(gòu)建48-53
• 4.5.3 仿真結(jié)果及分析53-55
• 4.6 本章小結(jié)55-57
• 第5章 基于VLAN網(wǎng)絡(luò)流量控制實(shí)施方案57-64
• 5.1 未劃分VLAN變電站內(nèi)數(shù)據(jù)流57-58
• 5.2 基于VLAN網(wǎng)絡(luò)報(bào)文流量控制策略58-59
• 5.3 VLAN的網(wǎng)絡(luò)流量控制策略實(shí)例59-60
• 5.4 OPNET仿真60-62
• 5.4.1 仿真場(chǎng)景搭建60
• 5.4.2 仿真結(jié)果分析60-62
• 5.5 本章小結(jié)62-64
• 總結(jié)與展望64-65
• 致謝65-66
• 參考文獻(xiàn)66-69
• 作者簡(jiǎn)介69
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和參加科研情況69-70

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 殷志良,劉萬(wàn)順,楊奇遜,秦應(yīng)力,林達(dá);基于IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的采樣值傳輸模型構(gòu)建及映射實(shí)現(xiàn)[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2004年21期

2 胡道徐;李廣華;;IEC 61850通信冗余實(shí)施方案[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2007年08期

3 唐富華;郭銀景;楊陽(yáng);;基于IEC61850和嵌入式以太網(wǎng)的變電站網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)[J];電氣自動(dòng)化;2006年03期

4 徐立子;IEC61850對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)報(bào)文性能的要求[J];電網(wǎng)技術(shù);2002年11期

5 吳在軍,胡敏強(qiáng),杜炎森;嵌入式以太網(wǎng)在變電站通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];電網(wǎng)技術(shù);2003年01期

6 劉楚達(dá),劉軼,錢德沛;IP服務(wù)質(zhì)量的研究[J];計(jì)算機(jī)工程;2003年16期

7 楊濤,周興社,林奕;基于CORBA的發(fā)布-訂閱系統(tǒng)[J];計(jì)算機(jī)工程;2004年10期

8 張文紅;Cisco VLAN的技術(shù)實(shí)現(xiàn)及在金融組網(wǎng)中的應(yīng)用[J];青島大學(xué)學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版);2003年02期

9 沈鋼,許曉鳴,何星,張衛(wèi)東;新型工業(yè)以太網(wǎng)介質(zhì)訪問(wèn)控制協(xié)議[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);2002年04期

10 孫軍平,盛萬(wàn)興,王孫安;基于以太網(wǎng)的實(shí)時(shí)發(fā)布者/訂閱者模型研究與實(shí)現(xiàn)[J];西安交通大學(xué)學(xué)報(bào);2002年12期

，

本文編號(hào)：1071070