全数字化电力监控技术在轨道交通电力监控系统中的应用

摘要

随着各方面技术列如计算机技术，控制技术以及网络技术的蓬勃发展，我国城市轨道交通电力监控系统的发展模式与结构也已经从最初的老式监控系统逐渐升级为一体化网络模式，并且仍然在不断变革进步中。与老式传统变电站不同的是，变电站综合系统的数字信息化，二次设备的网络化运行和一次设备的计算机智能化是现代数字化变电站的典型特征。传统变电站走向数字化变电站的过程是漫长而艰辛的，需要长期的探索和实践。IEC61850规约在国内的发展情况看，其在数字化变电站的应用还在不断探索之中，IEC61850规约的存在使得数字化变电站的各种厂家的不同型号的设备能够通过数字通信网络实现共享咨询信息和实现设备之间的互操作。
　　我们设计了一项方案，变电站层通过基于IEC61850-8-1协议与间隔层的设备进行数据交换，过程层的建立基于百兆级以太网，为了完全实现数据共享，它能够完全支持IEC61850-9-1协议[1]。采用非常规的电子式互感器，使用光纤与上方合并单元连接，再把合并单元处理完毕的数据上传至过程总线中；常规设备比如断路器、变压器和整流器设备的信息则会通过自身的数字化控制装置把单元的参数状态等信息一齐传输到过程层中。IEC61850测控IED和IEC61850保护IED再把从过程层收集的数据上传到变电站级以太网中。这种方案对 IEC61850协议的应用程度更高，在过程层之中以及变电站控制层中均实现了以 IEC61850标准协议为基准的通信框架模式，在信息共享和各厂家设备的共享和互操作方面的运用也更加深入，所以数字化程度也相对更高。上述是基于IEC61850规约[2]为基础而对传统变电站进行的不同改造，通过改造实现设备之间的兼容，使传统变电站的数字化程度已经明显提高了。
　　最后根据上述方案设计了电子式互感器的合并单元，根据对合并单元对其所需承担功能的要求，将合并单元划分为三个方面后逐一设计分析，这三项分别是：数据接收单元，数据处理单元和数据发送单元。并用实验对其结果进行分析和讨论论证，证明了此方案可以准确高效地完成过程层通讯装置所应承担的功能。

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第一章 绪论

1.1 轨道交通电力监控系统概况

1.2轨道交通电力监控系统的特殊性

1.3研究内容

第二章 轨道交通电力监控系统的功能需求分析

2.1 变电所电力自动化监控系统

2.2 城市轨道交通电力监控的实现

2.3 电力调度子系统的技术要求

2.4 综合监控系统电力调度子系统信息流程

2.5本章小结

第三章 传统与数字化变电站各方面的比较

3.1 前言

3.2传统变电站与数字化变电站的比较

3.3 IEC61850与原有协议的应用比较

3.4 数字化变电站的关键技术

3.5 数字化变电站在过渡期的初步解决方案

3.6 本章小结

第四章 合并单元的设计

4.1 引言

4.2 数据接收模块设计

4.3 数字信号处理模块设计

4.4 标准信号输出模块设计

4.5数字接口装置实验分析

4.6 本章小结

第五章 结论与展望

参考文献

致谢

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