基于IEC61850的智能变电站通讯网络设计开题报告

2020-04-15 20:33:16

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究意义

变电站自动化技术是我国电力行业的热点技术之一，目前新建变电站自动化系统大多采用面向间隔、面向对象(object-oriented)设计的分层分布式结构模式,该模式按变电站的控制层次和对象设置站控层和间隔层两层。由于缺乏统一和先进的通信标准，以及受高压电气设备非数字化的制约，现有变电站自动化技术已不能完全满足现代电网发展的要求。在各种新技术的推动下，利用通信网络实现全站信息数字化传输的智能变电站试点应用逐渐成熟。

智能变电站是由智能化一次设备、网络化二次设备在iec61850通信协议基础上分层构建，能够实现智能设备间信息共享和互操作的现代化变电站。与常规变电站相比，智能化变电站间隔层和站控层的设备及网络接口和通信模型发生了变化，过程层由传统的电磁型电流、电压互感器、一次设备以及一次设备与二次设备之间的电缆连接，改变为电子式互感器、合并单元、光纤连接等内容。智能变电站采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。

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2. 研究的基本内容与方案

研究目标:

通过对智能变电站组成及功能需求分析，研究IEC 61850标准的核心内容，设计全站统一网络的智能变电站通信网络组网方案。

研究内容:

（1）对智能变电站组成及功能需求分析；

（2）研究IEC 61850标准的核心内容，以太网在智能变电站中应用；

（3）设计全站统一网络的智能变电站通信网络组网方案，进行智能变电站通信数据流分析。

（3）完成基于OPNET Modeler的智能变电站通信网络性能建模与仿真。

拟采用的技术方案及措施:

首先介绍和分析智能变电站组成及功能需求，研究IEC 61850标准的核心内容。

IEC 61850标准由十部分组成，如表1所示

表1 IEC 61850体系结构

标准	标准内容
IEC 61850-1	IEC 61850标准的基本概貌和介绍
IEC 61850-2	标准中术语介绍
IEC 61850-3	标准的总体要求，包括质量要求、环境条件、供电和其他标准规范
IEC 61850-4	系统和项目管理，包括工程要求、系统寿命周期和质量保证
IEC 61850-5	功能和装置模型的通信要求，包括逻辑节点的途径、逻辑通信链路、通信信息片的概念和功能的定义
IEC 61850-6	变电站自动化系统结构语言，包括装置和系统属性的形式语言描述
IEC 61850-7	IEC 61850-7-1	变电站和馈线设备的基本通信结构——原理和模型
IEC 61850-7-2	变电站和馈线设备的基本通信结构——原理和模型
IEC 61850-7-3	变电站和馈线设备的基本通信结构——原理和模型
IEC 61850-7-4	变电站和馈线设备的基本通信结构——原理和模型
IEC 61850-8	特殊通信服务映射，变电站间隔层内以及变电站层和间隔层之间通信映射
IEC 61850-9	IEC 61850-9-1	特定通信服务映射（SCSM）通过单向多路共线点对点串行通信链路的采样测量值
IEC 61850-9-2	特定通信服务映射（SCSM）通过ISO/IEC 8802-3传输采样测量值
IEC 61850-10	一致性测试

然后对通信网络的特征进行分析，要求满足有足够的网络节点、有较强的自我恢复能力和能保证网络传输信息的实时性。在基于IEC 61850的智能变电站中，对通信网络的组网方案分析。

对智能变电站通信数据流分析,用OPNET Modeler仿真平台对智能变电站通信网络性能进行建模和仿真,对仿真结果进行分析。

最后对全文进行总结，并提出下一步的工作。

3. 研究计划与安排

周数	时间	任务
1	2.26-3.4	达毕业设计任务书及要求，查阅国内外研究现状等文献
2	3.5-3.11	查阅文献，讨论毕业设计任务和内容
3	3.12-3.18	撰写并提交毕业设计开题报告
4-5	3.19-4.1	毕业设计，并完成英文文献翻译
6-8	4.2-4.15	毕业设计，完成中期检查
9-11	4.16-5.13	深化毕业设计任务，完成实际设计
12-14	5.14-6.3	撰写毕业设计论文提纲和正文，完成毕业设计论文
15	6.4-6.10	准备论文答辩

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 高翔. 智能变电站技术. 北京：中国电力出版社，2012. 2-7

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