数字化变电站间隔层智能电子设备互换性研究

摘要

数字化变电站是智能电网的基础环节，是电网基础运行数据的采集源头和命令执行单元，是智能电网建设的重要节点之一。在智能电网中，数字化变电站可以通过全网运行数据分层分级的广域实时信息统一断面采集，实现变电站智能柔性集群及自协调区域控制保护，支撑各级电网的安全稳定运行和各类高级应用；实现设备信息和运维策略与电力调度实现全面互动，实现基于状态监测的设备全寿命周期综合优化管理；变电站主要设备逐步实现智能化，为坚强实体电网提供坚实的设备基础。
　　 变电站智能电子设备（IED）互换性的实现可提高智能电网变电站信息流平台的坚强性。目前，IEC61850的互操作性已在数字化变电站各智能电子设备之间实现，但受现有智能设备数据模型配置技术的限制，其互换性还未能实现，同时如何对IED 互换性的实现进行验证还没有成熟的方法。
　　 本文分别从变电站智能电子设备（IED）互换性实现的理论基础以及运行环境对IEC61850 通信标准的内涵和数字化变电站的技术特征进行了分析，指出了在现有智能设备数据模型配置技术下实现IED 互换性的困难所在。
　　 根据实现智能电子设备间互换性的内在需求，在不改变IEC61850 通信标准体系的前提下，提出了数字化变电站智能设备互换性实现的资源对象定义方法和资源对象匹配的方法。资源对象定义是指将变电站智能设备数据模型看作为资源对象，并分为源对象和需求资源对象。在需求资源对象的设备初始化或源对象消失时，由需求资源对象驱动IEC61850 服务实现需求资源对象与源对象的匹配；资源对象匹配方法是指是根据资源对象的属性实现资源对象间的自动匹配，资源对象匹配方法包含资源对象的寻找、资源对象的关联、资源对象的交易和资源对象的连接。在实现资源对象定义与资源对象自动匹配的基础上，依据IEC61850的通信服务编制了客户端接口互换性组件，并将互换性组件植入客户端程序，实现了客户端程序对智能设备间的互换性支持。
　　 本文根据IED互换性的理论本质，构建MMS Ethereal&OPNET的智能电子设备互换性验证平台。通过MMS Ethereal 对智能电子设备互换过程的报文进行分析，利用OPNET 对智能电子设备互换过程对变电站系统网络的影响进行分析，验证了本文所提的智能电子设备互换性实现方法的可行性和有效性。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

2 IEC61850 通信标准内涵分析

3 数字化变电站技术分析

4 数字化变电站IED 互换过程分析与实现

5 IED 互换性的验证及仿真

6 结论与展望

参考文献

致谢

附录 作者在攻读硕士学位期间发表的论文