基于IEC61850的智能变电站数字化通信网络研究

摘要

变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施。变电站的数字通信网络是电力系统自动化的重要组成部分。IEC61850是为适应智能变电站的快速发展，满足不同厂商设备信息交互的需要，而制定的一个更通用、全面的、能够覆盖整个变电站通信网络和系统的国际唯一标准。IEC61850代表未来智能变电站自动化系统的发展方向，对智能变电站的电力自动化系统发展起到历史性的推动和影响。
　　本文首先介绍了 IEC61850标准的产生、制定、发展和国内外的研究和应用现状，分析了 IEC61850的制定思想、特点及其体系内容。重点介绍了智能变电站的电力系统自动化通信网络结构特点及其对以太网的性能要求，研究分析了当前智能变电站通信网络两种典型的组网方案优缺点。重点研究分析了变电站通信网络传输时延构成因数、影响网络可靠性因数和数据流量特点，根据分析结果提出了相应提高网络实时性和可靠性、降低数据流量的方案，结合上面理论分析结果，提出了一种优化的智能变电站通信网络组网方案，并以IEC61850标准分类D2级智能变电站作为三种方案技术比对模型，主要对三种组网方案网络的实时性、可靠性和流量进行分析研究。

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引言

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 智能变电站通信网络技术综述

1.3 研究目的及内容

2 IEC61850标准介绍

2.1 IEC61850标准主要内容

2.2 IEC61850标准通信系统框架

2.3 IEC61850标准主要技术要点

2.4 服务模型及服务映射

2.5 本章小结

3 智能变电站数字通信网络结构研究

3.1 基本网络拓扑结构研究

3.2 智能变电站通信网络性能要求分析

3.3 站控层与过程层组网方案分析

3.4 两种典型组网方案研究分析

3.5 本章小结

4 智能变电站数字通信网络实时性、可靠性和流量分析

4.1 网络数据传输实时性分析

4.2 网络数据传输可靠性分析

4.3 网络数据流量分析

4.4 本章小结

5 智能变电站数字通信网络优化研究

5.1 典型组网方案分析

5.2 保护网采网跳，全网络双冗余过程网组网

5.3 通信网络组网方案比较与分析

5.4 结果分析

5.5 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

后记

附录Ⅰ：攻读硕士学位期间发表的部分学术论著

附录Ⅱ：三种组网方案交换机连接图