【摘要】：隨著配電網(wǎng)的快速發(fā)展,風(fēng)電、光伏等分布式能源以及電動汽車接入配電網(wǎng),對配電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)和可靠性產(chǎn)生大量影響,配電網(wǎng)的穩(wěn)定監(jiān)控變得尤為重要,國內(nèi)外正在積極探索廣域測量系統(tǒng)(Wide Area Measurement System,WAMS)在配電網(wǎng)的應(yīng)用。但是配電網(wǎng)采樣節(jié)點(diǎn)數(shù)量多、線路之間交叉跨越大、通信方式多樣化,對廣域測量系統(tǒng)相量數(shù)據(jù)集中器(Phasor Data Concentrator,PDC)提出了更高的技術(shù)要求。因此研發(fā)一種適用于配電網(wǎng)的廣域測量系統(tǒng)相量數(shù)據(jù)集中器具有切實(shí)意義。對配電網(wǎng)接入層的通信技術(shù)進(jìn)行研究,并且針對通信方式多樣化所帶來的時(shí)延而帶來的丟幀問題,在保證數(shù)據(jù)的可靠性的前提下,以最大可能降低PDC延遲為目的,設(shè)計(jì)了一種配電網(wǎng)廣域測量系統(tǒng)PDC對實(shí)時(shí)相量數(shù)據(jù)的時(shí)間對齊方法。針對Linux操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性局限,研究了基于Xenomai的Linux實(shí)時(shí)性改造方案,并提出了PDC在改造的Linux實(shí)時(shí)系統(tǒng)的應(yīng)用方法。針對配電網(wǎng)PDC的數(shù)據(jù)通信連接需求、實(shí)時(shí)傳輸速率需求、接入量需求以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理等需求提出了配電網(wǎng)PDC的模塊化設(shè)計(jì)方案并加以實(shí)現(xiàn)。其中采用基于TCP/IP的套接字實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸通道通信,采用基于多線程技術(shù)實(shí)現(xiàn)通信連接的建立、實(shí)時(shí)任務(wù)的處理以及離線文件的處理,采用了select機(jī)制來避免阻塞從而接收大量的PMU數(shù)據(jù)。最后給出PDC的硬件配置,對PDC測試進(jìn)行研究,并搭建了實(shí)驗(yàn)平臺進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明文章研發(fā)的相量數(shù)據(jù)集中器具有支持多通信方式接入、實(shí)時(shí)性高、可靠性強(qiáng)的特點(diǎn),適用于配電網(wǎng)廣域測量系統(tǒng)。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM933.313
【圖文】：

合肥工業(yè)大學(xué)專業(yè)碩士研究生學(xué)位論文通信網(wǎng)口 6 個(gè)千兆網(wǎng)口對主站通信端口 默認(rèn) 2 個(gè)網(wǎng)口對 PMU 通信端口 默認(rèn) 4 個(gè)網(wǎng)口對時(shí) 支持光 IRIGB，對時(shí)精度優(yōu)于 1us。4.1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基于IntelCPU 的 PDC裝置采用標(biāo)準(zhǔn) 19 英寸 2U 機(jī)箱結(jié)構(gòu)，配置 1CPU 板組件、電源組件、人機(jī)接口模塊等。人機(jī)組件配置指示燈，包括：運(yùn)行、告警、通信異常等。PDC 裝置前面板和背板視圖分別如圖 4.1 和圖 4.2 所示。

對 PMU 通信端口 默認(rèn) 4 個(gè)網(wǎng)口對時(shí) 支持光 IRIGB，對時(shí)精度優(yōu)于 1us。4.1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基于IntelCPU 的 PDC裝置采用標(biāo)準(zhǔn) 19 英寸 2U 機(jī)箱結(jié)構(gòu)，配置 1CPU 板組件、電源組件、人機(jī)接口模塊等。人機(jī)組件配置指示燈，包括：運(yùn)行、告警、通信異常等。PDC 裝置前面板和背板視圖分別如圖 4.1 和圖 4.2 所示。圖 4.1 PDC 裝置前面板視圖Fig 4.1 Front panel view of PDC device

圖 4.8 模擬主站運(yùn)行圖Fig 4.8 Diagram of simulation of main station was running 中的數(shù)據(jù)可知，在 20 臺模擬 PMU 上傳速率都設(shè)置為 對模擬 PMU 實(shí)施數(shù)據(jù)幀的聚合組包的方法能夠使轉(zhuǎn)發(fā)求。實(shí)驗(yàn)過程中，采用抓包軟件 Wireshark 抓取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳個(gè)模擬 PMU 上傳給 PDC 的數(shù)據(jù)包。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2756972