基于IEC61850的珠海LNG站电力监控系统的研究与设计

摘要

随着科技的发展和生产力的不断提高，电力成本以及和电力相关的运营成本所占的比重正大幅度增加。一个完善的电力监控系统可以对电能质量起到一个很好的监督作用，可以提高效率、减少损失、缩小运营成本。本课题来源于珠海LNG（Liquefied Natural Gas，液化天然气）项目，为了保障罐区设备的正常运行，需要有一套简约智能、安全可靠且实时性高的电力监控系统来确保电力供应的持续性。
　　首先，本文结合珠海LNG项目的实际要求，分析了珠海LN G罐区电力监控系统的网络拓扑结构，阐述了监控系统的设计、配置和性能等总体要求，该电力监控系统的变电站层采用基于IEC61850标准的监控软件和远动通信装置，变电站层网络采用实时性和可靠性较高的双冗余网络，间隔层设备采用基于IEC61850标准的数字化保护测控设备和基于Modbus电力参数测量仪表等。
　　其次，介绍了IEC61850标准，说明了建模的原则、步骤、配置语言，主要以临液甲线测控保护装置的模型为例，详细论述了服务器、逻辑设备、逻辑节点、数据对象、数据属性及数据集等建模的全过程，并给出了模型的SCL文件描述。
　　再次，本文研究了监控系统中变电站层与间隔层之间的MMS通信，介绍了抽象通信服务接口、特殊通信服务映射、MMS的通信方式及通信协议栈，结合实际工程中具体应用论述了MMS的通信配置，并使用MMS-Ethereal抓包工具，分析了通信中设备的MMS初始化报文、MMS报告的报文和MMS控制的报文，保证了监控系统的正常通信检测分析。
　　最后，本文研究了基于PowerLogic SCADA软件的监控界面实现，介绍了监控界面数据采集、趋势图形的显示、报警及记录、报表、断路器等开关控制、中英文切换等各个功能的实现，论述了各个电压等级的子模块和对应的采集数据，以及数据库的组成和功能，重点分析了监控系统的可靠性和安全性，验证了该系统设计的可行性和稳定性。
　　珠海LNG项目的一期、二期电站在今年的9月份已经成功地投入运行，现场电力监控系统运行稳定，安全性好、稳定性高、拓展性强，满足珠海LNG罐区电力系统的监控要求，此外还为三期工程的拓展的预留了空间。

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第1章 绪论

1. 1 课题的研究背景

1. 2 课题的研究意义

1. 3 国内外研究现状及发展趋势

1. 4 项目背景

1. 5 本文的主要研究内容

第2章 电力监控系统的体系结构

2. 1 珠海LNG罐区电力系统的描述

2. 2 电力监控系统的总体结构

2. 3 电力监控系统的总体要求

2. 4 本章小结

第3章 基于IEC61850标准的装置建模

3.1 IEC61850标准的概述

3.2 IEC61850标准的信息建模

3.3 IEC61850的模型配置语言SCL

3. 4 测控保护装置的建模

3. 5 本章小结

第4章 变电站层与间隔层之间的MMS通信

4. 1 通信服务模型

4.2 MMS的通信

4. 3 MMS的抓包分析

4. 4 本章小结

第5章基于PowerLogic SCADA的监控系统的实现

5. 1 电力监控系统的设计思想

5. 2 电力监控系统的功能界面设计

5. 3 电力监控软件的监控模块

5. 4 数据库的功能与组成

5. 5 监控系统的可靠性和安全性分析

5. 6 本章小结

第6章 结论与展望

6. 1 结论

6. 2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢