當前我國智能電網(wǎng)的建設仍然面臨著配電網(wǎng)系統(tǒng)升級、配電站自動化和智能儀表等方面的制約和挑戰(zhàn)。隨著配電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大和新興負荷的大量接入,現(xiàn)有監(jiān)測裝置采集頻率低、數(shù)據(jù)類型少、時延高,配電站全狀態(tài)感知能力弱;配電站的可控設備不斷增加但其管控能力卻不強,因此基于物聯(lián)網(wǎng)的智能化、網(wǎng)絡化的配變Hub Net,并以此為核心構(gòu)建配電站技術(shù)支持系統(tǒng),實現(xiàn)以配電站為主體的低壓配電網(wǎng)智能高效的全狀態(tài)感知和運行管控勢在必行。本文的具體工作如下:(1)在分析傳統(tǒng)配變終端運行情況的基礎上,針對配電站的應用場景,進行配變Hub Net需求分析;基于物聯(lián)網(wǎng)的硬件平臺、軟件APP,給出硬件和軟件結(jié)構(gòu)的設計方案;硬件設計從核心控制、通信接口和功能實現(xiàn)三個層面展開,設計了硬件結(jié)構(gòu),搭建統(tǒng)一硬件平臺;軟件設計在嵌入式Linux操作系統(tǒng)的基礎上,采用容器技術(shù)實現(xiàn)軟件應用APP化,實現(xiàn)配變終端全狀態(tài)感知和智能控制。(2)以配變Hub Net為核心,構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的配電站技術(shù)支持系統(tǒng),從感知層、網(wǎng)絡層、平臺層、應用層分層討論了系統(tǒng)構(gòu)成和支撐技術(shù);針對邊緣配變Hub Net和主站系統(tǒng)的協(xié)同問題,從IaaS、PaaS和SaaS三... 

【文章來源】：山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１?ＴＴＵ典型工作原理框圖??２．１．２

?山東大學碩士學位論文???因為傳統(tǒng)配變終端的功能設計普遍采用固化到硬件的方式，靈活性較差，一??旦將其部署到現(xiàn)場，難以實現(xiàn)后期維護和功能擴展。為解決這一問題，本文基于??“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)架構(gòu)進行配變Ｈｕｂ?Ｎｅｔ整體設計；采用“硬件平臺化、軟件ＡＰＰ??化”的設計思路實現(xiàn)硬件和軟件的解耦，解決傳統(tǒng)配變終端應用擴展困難的問??題。并且利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)多傳感器組網(wǎng)及通信，利用邊緣計算技術(shù)實現(xiàn)配電??站在不同情況下的數(shù)據(jù)分析與決策，滿足低壓配電站運維與管控的新需求。??２．?２．?２配變Ｈｕｂ?Ｎｅｔ整體設計??配變Ｈｕｂ?Ｎｅｔ基于“物聯(lián)網(wǎng)”架構(gòu)設計，而嵌入式系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)??之一，首先介紹典型嵌入式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，在此基礎上進行配變Ｈｕｂ?Ｎｅｔ總體設計。??典型嵌入式系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如圖２－２所示。??應用軟件??］７??嵌入式操作系統(tǒng)??／??｜?（；?＾??硬件平臺??嵌入式處理器?外圍設備??圖２－２典型嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)??典型嵌入式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分為硬件和軟件兩個部分。硬件部分包括嵌入式處理??器和外圍設備，軟件部分包括操作系統(tǒng)和應用軟件。??基于２．１節(jié)和２．２．１節(jié)的分析，本文配變Ｈｕｂ?Ｎｅｔ的研究將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、邊緣??計算技術(shù)與傳統(tǒng)配變終端相結(jié)合，同時采用“硬件平臺化、軟件ＡＰＰ化”的設??計思路，其整體設計結(jié)構(gòu)如圖２－３所示。??１０??

、?１！??通用組件?＾通用組件?Ｉ??／?＾?Ｌｉｎｕｘ?內(nèi)核?／?＼?Ｉ??Ｉ?系?顯示管理?ｆ?，?（?｝?設備接入?ｊ??！?ｉ?＊?文件系統(tǒng)?設備驅(qū)動?１解＜?＜??ｍ?［存儲管理＾二二二二二二二二二二二（操作系二二二二二二＇容器引擊ｊ?；??理―」［１＾）?！??�。�??＇｜??硬?Ｃｏｒｔｅｘ?ＡＲＭ?Ａ７７處理器??！件?ｔ?ｉ?￣?ｔ??層?［本地通信接口?）?［?遠程通信接口?）?［其他硬件?＼??ｋ???圖２－３配變Ｈｕｂ?Ｎｅｔ整體設計??配變Ｈｕｂ?Ｎｅｔ整體設計可以分為硬件層、系統(tǒng)層和ＡＰＰ層三部分。硬件層對??應嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的硬件部分，由ＡＲＭ處理器和外圍設備組成的硬件平臺作為??配變Ｈｕｂ?Ｎｅｔ的運行支撐平臺和嵌入式軟件系統(tǒng)的運行載體。系統(tǒng)層和ＡＰＰ層??對應嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的軟件部分，配變Ｈｕｂ?Ｎｅｔ所使用的嵌入式Ｌｉｎｕｘ操作系統(tǒng)??與計算機使用的操作系統(tǒng)目的一致，都是為了屏蔽底層硬件差別，為應用軟件開??發(fā)提供統(tǒng)一接口，使開發(fā)者專注于應用功能的實現(xiàn)。應用ＡＰＰ的幵發(fā)利用邊緣??計算相應技術(shù)，在數(shù)據(jù)源頭實現(xiàn)數(shù)據(jù)融通和分析決策，提升終端邊緣計算能力和??智能化水平，有利于配電站的安全經(jīng)濟運行和管理。??配變Ｈｕｂ?Ｎｅｔ采用物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)設計，利用物聯(lián)網(wǎng)的傳感器組網(wǎng)方式實現(xiàn)配電??站多傳感器和設備入網(wǎng)，同時兼容物聯(lián)網(wǎng)無線通信方式和通信協(xié)議，網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)靈??活多變。在統(tǒng)一?ＡＲＭ處理器的基礎上移植嵌入式Ｌｉｎｕｘ內(nèi)核，在Ｌｉｎｕｘ內(nèi)核上??安裝通用組件，通過統(tǒng)一的調(diào)用接口實現(xiàn)應用ＡＰＰ的安裝運行，整體設計實現(xiàn)??了硬件和軟件的解耦、

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[6]基于GPRS通信的變電站光纖傳感測溫系統(tǒng)軟件平臺設計[D]. 羅舒陽.山東大學 2016
[7]基于B/S架構(gòu)的配電網(wǎng)設備管理信息系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D]. 江博彥.吉林大學 2014
[8]基于信息交互總線的配電網(wǎng)多源信息集成與利用技術(shù)研究[D]. 侯新葉.華北電力大學 2013



本文編號：2904391