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数字化备自投的研究

作　者: 何金鹏
导　师: 贠保记
学　校: 西安科技大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: IEC61850 备自投建模 GOOSE OPNET
分类号: TM76
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 34次
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内容摘要

备自投是电力系统中的主要设备之一。备自投可以有效的提高供电的可靠性和连续性。与传统的备自投相比，数字化备自投符合数字化变电站分层分布式布置的结构特点，它具有分布式采集、分布式计算等许多优点，最重要的是，各个保护测控装置能独立的进行保护计算和跳闸，将误动降到最低，大大的提高了供电系统的可靠性和实时性。本文是以符合IEC61850标准下的数字变电站备自投为研究对象，重点对备自投的功能分解建模以及语言配置、仿真研究过程总线网络延时、并对软件进行设计。首先，对数字化备自投的工作原理分析，并且对两种自投方式的充电条件、放电条件以及动作条件进行研究，分析了备自投的部分功能。通过深入学习IEC61850标准体系结构和GOOSE通信模型，在此基础上，对数字化备自投的进行建模，并对逻辑节点信息模型进行了深入剖析，以及备自投功能实现的信息流向进行了分析，最后创建备自投配置语言。其次，研究了不同拓扑结构的优缺点，并利用OPNET网络仿真软件对共享式和交换式网络进行了网络延时仿真，得出在100M以太网用于过程总线通讯对于共享式和交换式可以满足网络延时的要求，但交换式网络延时最大延时小于共享式。最后，对备自投软件任务进行了分析，结合MMS-EASE-LITE软件包，完成符合IEC61850标准的备自投的采样值软件和GOOSE软件设计，并通过调试工具对软件进行验证。

全文目录

摘要  2-3
ABSTRACT  3-8
1 绪论  8-13
  1.1 选题的背景及意义  8-9
  1.2 备自投国内外发展现状  9-10
  1.3 IEC61850 标准的发展历程  10-11
  1.4 本文的主要工作  11-13
2 备自投原理的研究  13-21
  2.1 备自投的一般性说明  13-14
    2.1.1 备用电源的引接方式  13
    2.1.2 备自投的基本要求  13-14
  2.2 数字化备自投的原理  14-15
    2.2.1 备自投的实现方式  14-15
    2.2.2 数字化备自投方式及其原理  15
  2.3 备自投的动作逻辑  15-18
    2.3.1 分段开关自投  16-17
    2.3.2 进线开关自投  17-18
  2.4 备自投的部分功能  18-20
    2.4.1 过负荷联切  18-19
    2.4.2 复压过流加速保护  19
    2.4.3 断路器跳位异常告警  19
    2.4.4 过流保护功能  19-20
  2.5 本章小结  20-21
3 数字化备自投建模及语言配置  21-39
  3.1 IEC61850 标准介绍  21-22
    3.1.1 标准框架  21-22
    3.1.2 IEC61850 的主要技术  22
  3.2 建模步骤及问题  22-26
    3.2.1 建模的思想  22-23
    3.2.2 建模的步骤  23-25
    3.2.3 建模的常见问题  25-26
  3.3 数字化备自投的建模  26-31
    3.3.1 逻辑设备  26
    3.3.2 逻辑节点  26-28
    3.3.3 逻辑节点信息模型的建立  28-29
    3.3.4 服务器  29-30
    3.3.5 备自投功能实现流程  30-31
  3.4 创建备自投配置文件  31-34
    3.4.1 SCL 配置描述  31
    3.4.2 描述 Header 的配置文件  31-32
    3.4.3 描述 Communication 的配置文件  32
    3.4.4 描述 DataTypeTemplates 配置文件  32-33
    3.4.5 描述 IED 部分的配置文件  33-34
  3.5 GOOSE 报文  34-38
    3.5.1 GOOSE 模型的分析  34-36
    3.5.2 报文传输的特定通信服务映射分析  36-38
  3.6 本章小结  38-39
4 数字化备自投网络研究  39-51
  4.1 数字化备自投通信方案  39-42
    4.1.1 数字化备自投的网流量  39
    4.1.2 网络拓扑结构的研究  39-41
    4.1.3 共享式和交换式以太网  41-42
  4.2 仿真线路分析  42-44
    4.2.1 OPNET 仿真软件介绍  42-43
    4.2.2 划分仿真线路  43-44
  4.3 仿真模型建模  44-49
    4.3.1 网络建模  44-47
    4.3.2 业务建模  47-49
  4.4 仿真结果分析  49-50
  4.5 本章小结  50-51
5 数字化备自投的软件设计  51-63
  5.1 备自投任务  51
  5.2 软件的技术方案  51-53
  5.3 软件设计  53-60
    5.3.1 采样值接收程序设计  54-56
    5.3.2 GOOSE 软件实现  56-60
  5.4 软件测试  60-62
  5.5 本章小结  62-63
6 结论与展望  63-64
  6.1 结论  63
  6.2 展望  63-64
致谢  64-65
参考文献  65-67
附录  67-69

数字化备自投的研究

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