基于IEC61850的变电站自动化系统的应用研究

摘要

我国变电站自动化技术经过十多年的发展已经达到一定的水平。如今新建变电站，无论电压等级高低，基本采用变电站自动化系统。许多老变电站也通过改造实现变电站自动化。变电站自动化化技术的广泛采用提高了电网建设的现代化水平，增强了输配电和电网调度的能力，降低了变电站建设的总造价。随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟，以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用，IEC 61850全套标准的颁布实施，变电站中所有信息的采集、传输和处理全数字化的变电站将成为变电站自动化建设的必然趋势。 文章首先介绍了变电站自动化的发展历程及IEC对变电站自动化定义的基本概念，分析了变电站自动化系统现状及其局限性，然后深入分析了IEC61850系列标准及其特点，对基于IEC61850的变电站自动化系统的国内外研究现状及具体应用进行了分析，包括非常规互感器、网络通信技术、智能断路器等的基本特点，重点研究了数字化变电站信息的安全性及具体对策。文章的最后，分析并指出了IEC61850应用中的难点和局限性。

目录

文摘

英文文摘

第一章概述

1.1变电站自动化的发展历程及基本概念

1.2变电站自动化系统现状

1.2.1二次设备互联性差

1.2.2技术管理难度增大

1.2.3应用需求与技术继承的矛盾难以协调

1.2.4一次设备与二次设备接口复杂

1.3数字化变电站技术背景

1.4本论文主要研究内容

第二章IEC61850系列标准

2.1 TC57的标准

2.2国内DL/T860系列标准

2.3变电站自动化系统接口模型

2.4 IEC61850主要特点

2.4.1信息分层

2.4.2面向变电站对象的统一建模

2.4.3用逻辑节点构建功能模型

2.4.4数据自描述

2.4.5使用抽象服务接口ACSI

2.4.6互操作性

2.5 XML语言及SCL变电站描述语言简介

2.6 IEC61850工程组态

2.7小结

第三部分基于IEC61850的变电站自动化系统

3.1国外研究现状

3.2国内的进展现状

3.3主要特点与应用

3.4系统结构

3.5光学式电压电流互感器

3.5.1传统的电磁式电流互感器

3.5.2非常规互感器基本分类

3.5.3非常规互感器基本特点

3.5.4光学式电压电流互感器的原理、结构及应用

3.6基于IEC61850的变电站自动化系统整体方案

3.6.1总体要求

3.6.2后台计算机监控系统

3.6.3系统性能

3.6.4继电保护系统

3.6.6屏位配置原则

3.7小结

第四章基于IEC61850的变电站信息的安全性

4.1过程层

4.2信息处理

4.2.1变电站的信息需求

4.2.2实时性保证方法

4.3优先级设定

4.3.1信息合并原则

4.3.2网络选型

4.4网络信息安全

4.4.1网络安全威胁

4.4.2变电站网络安全策略

4.4.3容错技术

4.4.4加密技术

4.4.5移动智能体(mobile agent)技术

4.4.5虚拟专网(VPN)技术

4.4.6建立基于深度防御理论的网络保护策略

4.5小结

第五章IEC61850应用中的难点和局限性

5.1软件复杂性

5.2硬件升级代价

5.3 GOOSE应用凸显网络重要性

5.4和国内需求的切合度

5.5 IEC61850自身不够成熟的地方

5.6装置参数化文件的统一配置

5.7国外厂家设备制约网络选型

5.8网络分析仪的研发尚不成熟

5.9小结

第六部分结束语

参考文献

致谢

附录