基于网络化通信的新型保护监控装置在变电站自动化系统中的应用研究

摘要

本论文主要就变电站自动化系统的内部数据通信和保护监控平台化的设计等问题展开了研究和探讨： 首先回顾了变电站自动化技术的发展历程，论述了当前变电站自动化的现状，并结合未来变电站自动化的发展方向，提出了研究的两个重点问题：变电站自动化系统中的内部通信网络选择和以平台化的方法设计保护监控装置。其次分析了变电站自动化系统站内通信网络的要求，提出了基于以太网通信结构的变电站自动化系统。在此基础上，以中低压变电站为模型，设计了基于以太网的变电站自动化系统。实现了将以太网结构下的IEC60870-5-103协议应用到变电站自动化系统的站内数据通信中，达到了既符合发展潮流、又兼容现有规约协议的作用，同时讨论了IEC61850通信协议体系在变电站自动化中的应用。以平台化的设计方法设计了基于DSP的新型监控保护装置，并对该系统的硬件和软件结构做了详细了介绍。最后，总结了在系统开发过程中的一些经验，提出了一些基于平台化方法开发保护监控装置的思路和多CPU保护监控平台的基本结构。

目录

文摘

英文文摘

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第1章绪论

1.1变电站综合自动化技术及其发展

1.2当前变电站自动化中存在的问题和讨论

1.3本课题研究的重点和所做的工作

1.4本章小节

第二章 分布式变电站站内通信系统的选择和设计

2.1变电站综合自动化系统站内通信网络

2.1.1分布式变电站通信网络要求

2.1.2变电站综合自动化系统通信体系及传输要求

2.2综合自动化系统站内通信网络选择

2.2.1现场总线技术

2.2.2以太网技术(Ethernet)

2.3基于嵌入式以太网的变电站综合自动化系统

2.3.1典型中低压变电站系统结构图

2.3.2基于以太网的变电站通信网络结构

2.3.3变电站二次设备配置方案

2.4本章小节

第3章变电站站内数据通信规约

3.1前言

3.2 TCP/IP协议簇

3.3 TCP/IP协议在基于以太网变电站自动化系统通信协议中的应用

3.4基于以太网的IEC60870-5-103规约在变电站自动化系统中的设计实现

3.4.1 103协议体系结构

3.4.2系统传输协议的选择制定

3.5 IEC61850通信协议体系

3.6本章小节

第4章基于以太网的中低压测控保护装置的设计

4.1前言

4.2测控保护装置的一体化结构设计

4.2.1硬件结构设计

4.2.2软件模块设计

4.3本章小节

第5章结论

5.1工作经验总结

5.1.1多CPU主控制板的设计

5.1.2通信接口互操作性改善

5.2论文工作成果

5.3进一步的研究工作展望

5.4结束语

致谢

参考文献

作者在学期间发表的论文清单