發(fā)布時間：2017-10-04 09:01

  本文關(guān)鍵詞：智能變電站SV和GOOSE報文模擬生成和檢測裝置的研究

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【摘要】：智能變電站作為智能電網(wǎng)變電環(huán)節(jié)的載體,對智能電網(wǎng)的正常運行有重要作用,是未來變電站發(fā)展的必然趨勢。IEC 61850作為變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的國際標(biāo)準(zhǔn),為智能變電站不同廠家的設(shè)備之間實現(xiàn)互操作提供了理論支撐。SV報文和GOOSE報文是智能變電站中的兩種重要報文,其實時傳輸對智能變電站的安全運行至關(guān)重要。本文構(gòu)建SV和GOOSE報文模擬生成和檢測裝置的信息模型,確定其信息交換機制,設(shè)計SV和GOOSE報文模擬生成和檢測裝置,研究智能變電站間隔內(nèi)報文端到端傳輸時間的影響因素。首先,為了對智能電子設(shè)備及其通信系統(tǒng)的一致性以及互操作進行測試,本文設(shè)計了SV和GOOSE報文模擬生成和檢測裝置。研究IEC 61850規(guī)定的建模方法、抽象通信服務(wù)接口和特定通信服務(wù)映射,建立SV和GOOSE報文模擬生成和檢測裝置的邏輯節(jié)點模型、邏輯設(shè)備模型和服務(wù)器模型,分析SV報文和GOOSE報文對應(yīng)的服務(wù)映射到以太網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層的過程,確定了將SV和GOOSE報文模擬生成和檢測裝置的功能映射到報文應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元的方法,構(gòu)建其信息模型,并確定其信息交換機制。其次,分析不同情況下報文傳輸時間的構(gòu)成,給出報文傳輸時間的計算方法;以某220k V實際智能變電站的兩個間隔為原型,在OPNET軟件上構(gòu)建其網(wǎng)絡(luò)模型,通過仿真研究報文長度、報文發(fā)送頻率、鏈路通信速率及節(jié)點數(shù)對單間隔內(nèi)報文端到端傳輸時間的影響。然后,確定SV和GOOSE報文模擬生成和檢測裝置的基本功能,設(shè)計SV和GOOSE報文模擬生成和檢測裝置的結(jié)構(gòu)。以微控制器STM32F407ZGT6和以太網(wǎng)控制器DM9000AEP為核心,設(shè)計裝置的硬件電路,完成硬件平臺的設(shè)計與測試。最后,根據(jù)建立的信息模型與確定的信息交換機制,在MDK5環(huán)境中編寫SV網(wǎng)絡(luò)通信程序和GOOSE網(wǎng)絡(luò)通信程序;使用專用的IEC 61850報文捕捉軟件Wire Shark捕捉SV和GOOSE報文模擬生成和檢測裝置發(fā)送的SV報文和GOOSE報文,完成了SV報文傳輸和GOOSE報文傳輸?shù)耐ㄐ乓恢滦詼y試。
【關(guān)鍵詞】：智能變電站 SV報文 GOOSE報文 傳輸時間 一致性測試
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM76;TM63
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義9-10
• 1.2 智能變電站國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 過程層裝置與間隔層裝置國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 過程層網(wǎng)絡(luò)實時性國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 通信網(wǎng)絡(luò)測試設(shè)備國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容14-15
• 第2章 報文模擬生成和檢測裝置的信息模型建立與信息交換機制確定15-27
• 2.1 引言15
• 2.2 報文模擬生成和檢測裝置的信息模型建立15-20
• 2.2.1 智能變電站通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)15-16
• 2.2.2 報文模擬生成和檢測裝置的信息模型16-20
• 2.3 確定報文模擬生成和檢測裝置的信息交換機制20-26
• 2.3.1 SV和GOOSE報文的傳輸模型20-22
• 2.3.2 報文模擬生成和檢測裝置的特定通信服務(wù)映射22-26
• 2.3.3 數(shù)據(jù)傳送規(guī)則26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第3章 智能變電站報文傳輸時間分析27-43
• 3.1 引言27
• 3.2 報文傳輸時間理論分析27-31
• 3.3 報文傳輸時間OPNET仿真31-41
• 3.3.1 OPNET網(wǎng)絡(luò)仿真過程31-32
• 3.3.2 雙節(jié)點報文傳輸時間仿真分析32-35
• 3.3.3 多節(jié)點報文傳輸時間仿真分析35-41
• 3.4 本章小結(jié)41-43
• 第4章 報文模擬生成和檢測裝置的硬件設(shè)計43-51
• 4.1 引言43
• 4.2 報文模擬生成和檢測裝置的硬件總體設(shè)計43-45
• 4.2.1 報文模擬生成和檢測裝置的功能確定43-44
• 4.2.2 報文模擬生成和檢測裝置的硬件結(jié)構(gòu)44-45
• 4.3 核心控制模塊電路設(shè)計45-46
• 4.4 信號采集模塊電路設(shè)計46-48
• 4.5 通信模塊電路設(shè)計48-50
• 4.6 人機接口模塊設(shè)計50
• 4.7 本章小結(jié)50-51
• 第5章 報文模擬生成和檢測裝置的軟件設(shè)計與測試51-66
• 5.1 引言51
• 5.2 報文模擬生成和檢測裝置軟件總體設(shè)計51-53
• 5.3 數(shù)據(jù)采集模塊軟件設(shè)計53-54
• 5.4 數(shù)據(jù)處理模塊軟件設(shè)計54-56
• 5.5 SV報文傳輸模塊軟件設(shè)計56-59
• 5.6 GOOSE報文傳輸模塊軟件設(shè)計59-61
• 5.7 一致性測試61-65
• 5.7.1 測試環(huán)境61
• 5.7.2 SV報文傳輸模塊通信功能測試61-62
• 5.7.3 GOOSE報文傳輸模塊通信功能測試62-65
• 5.8 本章小結(jié)65-66
• 結(jié)論66-68
• 參考文獻68-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及獲得成果72-74
• 致謝74

【參考文獻】

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本文編號：969757