基于以太网的电网通信规约应用研究

摘要

新一代电网自动化系统依赖以太网络通信实现数据采集和控制功能。通常变电站与远方调度控制中心之间采用IEC60870-5-104规约的网络通信；变电站内间隔层智能设备之间采用IEC60870-5-103规约通信；数字化变电站采用IEC61850标准的通信协议。目前，网络通信和控制已经成为电网调度自动化的基本技术特征。
　　 以太网通信在电网自动化数据传输中的应用也是一个逐步成熟、逐步完善的过程。目前在实际应用中还存在一些问题，主要表现在：
　　 1、初始连接阶段数据传输启动过程异常；
　　 2、数据流量控制机制失效导致通信异常；
　　 3、规约参数配置不合理导致数据同步失败；
　　 4、变电站间隔层基于以太网的“私有协议”应用差异显著；
　　 5、数字化变电站IEC61850协议应用初始阶段的欠完善性。
　　 本研究课题结合工程实践，以典型案例为切入点，涉及电网自动化系统构架的关键环节，针对不同组网方式建立相应的数据通信监测分析模型，采用网络报文监测分析工具捕捉电网自动化数据传输的异常过程，以获取的“异常通信过程”为研究实例，开展具体分析和研究，排查问题的根源，寻求解决的办法。在一年多的研究实践活动中，坚持理论与实际紧密结合的工作方法，获取了大量的基础资料，基本掌握了电网自动化领域以太网通信规约的应用现状，并利用研究的成果解决了一些实际应用存在的问题，成绩是可喜的。课题研究成果具有一定的实际指导意义和实用价值。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1引言

1.2电网自动化系统结构以及通信规约

1.3电力通信规约的应用历程

1.4本课题要研究的内容

第二章厂站与远方主站数据通信规约的应用分析

2.1 IEC60870-5-101/104通信规约

2.2 IEC104通信规约报文的基本结构

2.3以太网TCP/IP数据通信实时监测的实现

2.4 IEC60870-5-104通信报文的获取和分析

2.5远动功能的基本实现

2.5.1初始连接过程

2.5.2遥测数据传输

2.5.3遥信信息传输

2.5.4遥控过程的信息交换与功能实现

2.6案例分析

2.6.1应用层控制信息异常

2.6.2数据流控制失效

2.6.3 ASDU配置错误

第三章变电站间隔层IED数据通信应用分析

3.1 IEC60870-5-103规约以及应用演变

3.1.1基于串口通信的IEC60870-5-103规约

3.1.2基于以太网通信的厂家私有103规约

3.2研究分析模型

3.2.1间隔层以太网通信实时监测的实现

3.2.2 间隔层UDP、TCP报文的获取与分析

3.3 RCS9700计算机监控系统典型功能的实现

3.3.1间隔层网络通信报文的基本格式

3.3.2遥测数据的传输实现

3.3.3遥信信息的传输实现

3.3.4遥控过程的传输实现

第四章 基于IEC61850标准的数字化变电站数据通信

4.1 IEC61850与IEC60870-5-103

4.2 IEC61850信息分类与通信要求

4.3浙江绍兴220kV宣家数字化变电站工程实例

4.3.1基本概况与工程技术特点

4.3.2现场调试与存在的问题

4.3.3现场运行消缺记录

第五章 结论与展望

5.1 IEC60870-5-104规约应用评价

5.2变电站间隔层通信规约应用分析

5.3数字化变电站IEC61850规约应用经验

参考文献

致 谢

附录 攻读工程硕士期间主要工作业绩