電力與通信技術的飛速發(fā)展與有機結合促使基于IEC 61850通信標準的新一代智能變電站成為了未來變電站的發(fā)展方向,通信網(wǎng)絡作為智能變電站的信息交互渠道,其性能優(yōu)劣直接影響了智能變電站相關功能的可靠實現(xiàn)。本文簡單介紹了IEC 61850通信標準,概括了智能變電站的基本概念和功能特點并分析了其組成結構。介紹了智能變電站兩網(wǎng)獨立和全站統(tǒng)一兩種組網(wǎng)方式以及總線型、星型和環(huán)型三種網(wǎng)絡拓撲。從可靠性、安全性和實時性三個角度闡釋了IEC 61850對于智能變電站通信網(wǎng)絡性能的具體要求。吸取了以往研究中數(shù)據(jù)流模型過于簡單、沒有分別討論不同報文時延等缺點,利用OPNET仿真軟件,以D2-1型中等配電智能變電站作為研究對象,對其通信網(wǎng)絡和各類數(shù)據(jù)流進行了分析、建模和仿真,從不同報文的角度詳細分析對比了三種通信網(wǎng)絡拓撲的實時性�；诜抡娼Y果,針對以往研究中沒有考慮到的鏈路利用率過高和虛擬局域網(wǎng)劃分方式不恰當?shù)膯栴}提出了采用恰當劃分的虛擬局域網(wǎng)和報文優(yōu)先級技術的網(wǎng)絡優(yōu)化方案并進行了仿真對比,有效改善了D2-1型智能變電站的通信網(wǎng)絡實時性。最后介紹了可靠性的相關概念及評價指標,基于可靠性框圖的分析方法,以D2-... 

【文章來源】：上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

智能變電站的自動化系統(tǒng)的體系結構

圖 2-2 變電站自動化系統(tǒng)中的功能自由分布Fig.2-2 Functional free distribution in the substation automation system(2) 抽象通信服務接口通過歸納、總結變電站自動化系統(tǒng)中的各種功能，IEC61850 規(guī)定了各種獨立層協(xié)議棧、位于應用層以上的通信服務和相應接口，這些服務和相應接口即象通信服務接口(ACSI)。IEC61850-7-2 中定義了 14 類抽象通信服務模型，分邏輯節(jié)點模型，邏輯設備模型，服務器模型，數(shù)據(jù)集模型，數(shù)據(jù)模型，應用關型，替換模型，控制模型，報告及記錄控制塊模型，整定值控制塊模型，采樣送模型，通用變電站事件模型，文件傳輸模型和時間同步模型。并且根據(jù)服式定義了兩種標準通用服務模型，一種是客戶/服務器式服務模型，如獲取數(shù)務和控制服務等，另一種為點到點式服務模型，如采樣值傳輸服務和繼保設間的數(shù)據(jù)傳輸服務等對于通信系統(tǒng)性能要求比較高的服務。抽象通信服務接現(xiàn)了應用與通信協(xié)議的相互獨立，充分屏蔽了底層協(xié)議棧對上層應用的影響(3) 特殊通信服務映射抽象通信服務的相關功能是采用報文的交換來完成的，不同功能對于相應報

上海交通大學碩士學位論文輸來自過程層合并單元(MU)采集的狀態(tài)信息和電壓電流測量值；面相通變電站事件(GOOSE)對應快速報文和跳閘報文，用來傳遞保護動作信號態(tài)信息的變化等，這些報文都有著很高的時延要求，所以被直接映射到層（以太網(wǎng)）以縮短傳輸延時，并且一般采用多播的方式進行傳輸；時務對應的時間同步報文被映射至簡單網(wǎng)絡時間協(xié)議棧(SNTP)，向全站智備廣播系統(tǒng)時鐘信息，用以實現(xiàn)時間校對；ACSI 核心服務則對應中速報報文和文件傳輸報文被映射到制造報文規(guī)范(MMS)，用來在智能電子設器之間進行保護動作信息和錄波信息等數(shù)據(jù)交互；通用變電站狀態(tài)事件速報文則被映射到通用變電站狀態(tài)事件(GSSE)協(xié)議棧；這些映射關系被殊通信服務映射，SCSM 將各類抽象通信服務模型映射到具體的通信協(xié)議當高層應用發(fā)生改變時，只需修改相應的映射規(guī)則即可應對這些變化，網(wǎng)絡技術的迅猛發(fā)展。


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