基于對等通信的數(shù)字化變電站過程總線技術(shù).pdf

1、在數(shù)字化變電站中，來自一次側(cè)的電壓、電流采樣值、開關(guān)狀態(tài)量和來自二次側(cè)的控制信息都將以數(shù)字信號的形式通過過程總線以太網(wǎng)傳輸。因此，研究變電站過程總線通信技術(shù)，使采樣值和控制信息能夠?qū)崟r(shí)、靈活和可靠地傳輸，對于開發(fā)符合IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化變電站系統(tǒng)，推動數(shù)字化變電站技術(shù)的發(fā)展具有十分重要的意義。 論文綜述了國內(nèi)外現(xiàn)有變電站過程總線通信技術(shù)的發(fā)展概況，分析了目前所采用的基于IEC61850-9-1定義的采樣值傳輸方式。該傳輸

2、方式雖然結(jié)構(gòu)簡單，但由于其只支持單向傳輸，所傳信息幀結(jié)構(gòu)和采樣率固定，不滿足未來數(shù)字化變電站的需要。 對變電站自動化系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。介紹了數(shù)字化變電站的概念，并對數(shù)字化變電站的技術(shù)特征進(jìn)行了闡述。詳細(xì)介紹了IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容及其核心技術(shù)，并對IEC61850標(biāo)準(zhǔn)在國內(nèi)外的應(yīng)用情況進(jìn)行了歸納。介紹了對等通信的概念和特點(diǎn)，對數(shù)字化變電站中基于對等通信模式的采樣值信息傳輸和GOOSE信息傳輸進(jìn)行了詳細(xì)分析。分析了采樣

3、值傳輸模型以及采樣值控制塊的定義，并分別對IEC61850-9-l和IEC61850-9-2所定義的兩種不同采樣值傳輸服務(wù)映射方式進(jìn)行了深入研究，指出IEC61850-9-2支持雙向傳輸，其采樣值信息的內(nèi)容和傳輸方式均可靈活配置，符合數(shù)字化變電站未來的要求。分析了GOOSE信息傳輸模型以及GOOSE控制塊的定義，并描述了GOOSE信息傳輸服務(wù)的映射方式。 對數(shù)字化變電站的過程總線通信系統(tǒng)進(jìn)行信息建模，并給出模型所支持的服務(wù)。以實(shí)

4、際配電網(wǎng)中110kV降壓變電站為例，選擇其中一個(gè)低壓側(cè)間隔為研究對象，將其按照功能抽象為邏輯設(shè)備、邏輯節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)屬性四層。首先，建模了兩個(gè)邏輯設(shè)備--向間隔層IED傳輸采樣值和狀態(tài)量的合并單元和向斷路器、隔離開關(guān)傳輸控制命令的開關(guān)控制單元。其次，分別為這兩個(gè)邏輯設(shè)備建模了邏輯節(jié)點(diǎn)零、物理裝置邏輯節(jié)點(diǎn)和其它邏輯節(jié)點(diǎn)，給出了邏輯節(jié)點(diǎn)所包含的數(shù)據(jù)、控制塊以及與控制塊相對應(yīng)的數(shù)據(jù)集。然后，列出了數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)屬性，分別建立了采樣值數(shù)據(jù)集、控制