智能变电站在线信息综合应用系统基础组件设计

摘要

基于IEC61850标准建设的智能变电站增加了过程层网络及设备，过程层设备信息的网络化传输使过程层设备上传信息和交互信息大幅增加，使客户端可以更准确地掌握二次设备工作状态。但是，目前我国已建成的智能变电站对信息的利用技术仍然停留在综合自动化变电站的水平。在监控后台、网络报文分析仪等有必要开发信息智能化运用的设备上，都采用了信息捕获、提取、显示的方法。这种单一的信息提取后展示信息条方式，没有体现智能变电站实现智能变电站中信息分析智能化的目标，浪费了宝贵的信息资源。
　　为了充分利用智能变电站通信网络上传输的所有报文信息，设计了智能变电站在线信息综合应用系统。本文介绍了该系统核心功能实现需要的功能组件和测试组件。功能组件本文介绍了图形化展示组件和 GOOSE/SV（面向通用对象的变电站事件/采样值）解析组件。测试组件本文介绍了过程层通信测试组件和用于站控层通信测试的MMS客户端、服务器。
　　本文所做的主要工作是：
　　1、研究智能变电站二次系统，主要包括二次系统的通信网络结构、设备间的通讯方式、设备的ACSI信息模型。
　　2、研究智能变电站继电保护功能图形化展示的方法。重点介绍了Sugiyama算法。基于Sugiyama算法实现了在线信息综合应用系统图形展示化组件。
　　3、研究IEC61850标准中的GOOSE/SV传输协议，实现了GOOSE/SV报文的发送和解析，用Qt应用程序框架开发了过程层通信测试组件。
　　4、研究IEC61850标准中MMS传输协议，实现ACSI对象和服务到MMS对象和服务的映射，实现MMS PDU的编解码，用Qt应用程序框架开发了支持MMS传输的站控层MMS客户端和站控层MMS服务器。
　　本文实现的测试组件，能够模拟出真实变电站通信网络中所有类型的报文，用来测试智能变电站在线信息综合应用系统，组件还可以作为独立的报文分析工具软件服务于智能变电站的建设和运行维护。图形化展示组件实现了用“图形化+文字+过程描述+其他细节展示”的方法展示站内的各种在线信息的分析结果，使得运维人员可以直观全面的了解设备的功能实现过程以及运行状态。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪 论

1.1 研究工作的背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 在线信息综合应用系统介绍

1.4本文的主要研究内容

第二章 智能变电站二次系统介绍

2.1 智能变电站二次系统的网络结构

2.2 智能变电站二次系统报文传输方式

2.3 智能变电站信息模型

2.4 本章小结

第三章 综合应用系统图形化展示组件实现及测试

3.1 智能变电站二次系统继电保护功能概述

3.2 图形化展示组件的功能需求分析

3.3 Qt 5.3.1的图形视图框架

3.4 Sugiyama布局算法

3.5可视化展示组件功能实现过程

3.6 可视化展示组件功能测试

3.7 本章小结

第四章 综合应用系统过程层通信测试组件实现及测试

4.1 过程层通信测试组件系统结构

4.2 过程层通信测试组件通讯功能

4.3 过程层通信测试组件的功能实现

4.4 过程层通信测试组件的功能测试

4.5 本章小结

第五章 站控层MMS服务器实现及测试

5.1 相关技术介绍

5.2 IEC 61850的ACSI对象与MMS对象的映射

5.3站控层MMS服务器功能实现

5.4 站控层MMS服务器功能测试

5.5 本章小结

第六章 站控层MMS客户端实现及测试

6.1 libIEC61850库

6.2站控层MMS客户端的功能实现

6.3 站控层MMS客户端功能测试

6.4 本章小结

第七章 总结与展望

7.1 总结

7.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间取得的成果