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ZXD-100选线定位系统通信规约的实现

作　者: 孙旭娜
导　师: 张慧芬
学　校: 济南大学
专　业: 控制工程
关键词: 配电自动化 小电流接地故障 直流注入法 选线与定位 IEC61850
分类号: TM73
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


随着电力系统自动化水平的提高，大范围建设基于IEC61850变电站网络通信标准的数字化变电站必将成为现实。由于国家对数字化电网发展的大力支持，目前110kV及以上高压系统正在推广数字化变电站，35kV及以下的配电网也将逐步实现数字化。我国6～35kV中低压配电网大多采用中性点非有效接地系统，该系统中单相接地故障的发生率较高，约占故障总数的80%，为了确保整个配电网络的安全持久运行，电力系统应该及时准确地对配电网故障进行选线和定位，所以在数字化变电站中也应该有相应的研究和措施。本文首先对IEC61850标准的应用现状做了概述，对小电流接地故障的选线与定位方法进行了总结，介绍本课题采用的直流注入式选线与定位方法。接着对IEC61850整个标准内容进行介绍，尤其对主要特点如功能与通信的分离、面向对象的建模技术、SCSM、ACSI、SCL进行了详细的介绍。本文采用IEC61850变电站网络通信标准来实现直流注入法选线与定位系统。分析整个系统实现的功能，以IEC61850标准为基础对功能进行分解，将直流注入法选线定位系统抽象成若干逻辑节点如PSPE（选线主机逻辑节点）、PFSE（定位探测器逻辑节点）、RSE（选线探测器逻辑节点）和PDIE（直流发生器逻辑节点），同时建立了与上级调度通信的PSLP（调度逻辑节点），然后描述定义逻辑节点的特殊数据，此数据是在已有数据上的扩展。接着根据每个物理设备实现的功能抽象的建立逻辑设备模型，建立了直流注入式选线定位系统的IED模型如IED-SEF（选线主机逻辑设备模型）、IED-FSE（定位探测器逻辑设备模型）、IED-RSE（选线探测器逻辑设备模型）、IED-DIE（直流发生装置逻辑设备模型）和IED-ME（主机逻辑设备模型）。由于控制报警等命令采用peer-to-peer的传输方式，采样值采用客户/服务器的传输方式，分别对两种通信方式设计通信方案，采用GOOSE报文实现控制报警等命令的传输，采用MSV报文实现采样值的传输。根据两种报文格式的规定，对选线定位系统的各个状态位和需要传输的信息进行定义，完成对GOOSE、SMV报文的编写。然后用c++语言开发了友好的可视化操作界面，采用TCP/IP协议等技术完成了整个通信服务过程，对各部分实现的功能进行调试，完善整个系统。在软件环境下模拟了基于IEC61850标准的ZXD-100选线定位系统的通信过程，模拟的故障信息由界面进行显示。

全文目录


摘要  7-8
Abstract  8-10
第一章 绪论  10-15
  1.1 选题的背景和意义  10-11
  1.2 国内外 IEC61850 标准的应用现状  11-13
    1.2.1 IEC61850 标准国外应用现状  11-12
    1.2.2 IEC61850 标准国内应用现状  12-13
  1.3 小电流接地故障选线和定位研究现状  13
  1.4 本文的主要工作  13-14
  1.5 本章小结  14-15
第二章 IEC61850 标准介绍  15-23
  2.1 IEC61850 标准的内容  15-16
  2.2 IEC61850 标准的特点  16-21
    2.2.1 开放性  16-18
    2.2.2 先进性  18-21
    2.2.3 完整性  21
  2.3 本章小结  21-23
第三章 ZXD-100 选线定位系统的 IEC61850 信息建模  23-35
  3.1 ZXD-100 选线定位系统  23-26
    3.1.1 直流注入法选线定位原理  23-24
    3.1.2 ZXD-100 选线定位系统简介  24-26
    3.1.3 ZXD-100 选线定位系统工作流程  26
  3.2 建立信息模型  26-33
    3.2.1 逻辑节点和数据  26-30
    3.2.2 逻辑设备模型  30-31
    3.2.3 逻辑节点配置  31-33
  3.3 本章小结  33-35
第四章 基于 IEC61850 的 ZXD-100 选线定位系统通信服务  35-49
  4.1 GOOSE 通信服务  35-39
    4.1.1 GOOSE 通信模型  35-36
    4.1.2 GOOSE 通信协议栈  36-39
  4.2 采样值通信服务  39-41
    4.2.1 MSV 通信模型  39-40
    4.2.2 MSV 通信协议栈  40-41
  4.3 ZXD-100 选线定位系统通信服务  41-47
    4.3.1 ZXD-100 选线定位系统通信报文的定义  41-42
    4.3.2 ZXD-100 选线定位系统通信协议栈  42-47
  4.4 本章小结  47-49
第五章 基于 IEC61850 的 ZXD-100 选线定位系统通信实验  49-59
  5.1 实验方案  49-51
    5.1.1 实验平台  49
    5.1.2 实验系统通信流程  49-50
    5.1.3 主站和子站功能简介  50-51
  5.2 模拟实验及结果分析  51-58
    5.2.1 系统功能的实现  51-54
    5.2.2 实验过程  54-58
    5.2.3 实验结果分析  58
  5.3 本章小结  58-59
第六章 结论  59-61
参考文献  61-65
致谢  65-66
附录  66

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 电力系统的调度、管理、通信
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