iec61850标准在电力参数监控中的应用.研究

《iec61850标准在电力参数监控中的应用.研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、1绪论1绪论1.1课题提出的背景和意义国民经济的稳速增长，使电力系统有了极大的发展，变电站监控系统也已由[1][2]常规发展到计算监控型、单机集中式到双机网络分布式控制，将变电站人工处理能力智能化，有效提高了变电站运行监控的可靠与稳定。同时，监控系统信息交互的地位不容忽视，现场总线连接和串口通讯（如RS232、RS485）是原来的系统所应用的主要形式。近年来，工业以太网的优势在应用中逐渐体现并被重视，尤其是在工业局域网应用领域占据主导。在计算机和网络通信技术的基础上，变[3]电站自动化技术应运而生，其先进的计算机、现代电子、通信和信号处理技术，组合并

2、优化了二次设备的功能，如测量仪表、继电保护、信号系统、自动装置等，基本实现对整个变电站的监测、自动控制及数据可靠通讯。得益于大规模集成电路技术的新型微型处理器的出现，推动了实现变电站自动化系统SAS（SubstationAutomationSystem）的进程，引起了二次设备从模拟向数字的发展，走向智能化，因而具有统一化标准智能电子设备IED的研发也就逐渐引起工业的重视并予以实施，尤其是近五年来，逐步取代了以前制造厂采用自[4]主研发特定的通信规约，多样化的规约导致IED要求复杂、高额的规约转换，从而造成工程复杂和资源浪费，因此，适用于IED之间高效

3、的标准通信规约的提出也就是大势所趋。全球经济一体化及近来通信技术的快速发展与应用，为满足新兴电力通信的发展的要求，以欧洲电力巨头公司如ABB,SIEMENS等为首的国际电工委，提出了新的理念“一个世界，一种技术，一个标准”，制定了具有统一规范的新型电力通信协议。基于以太网技术的IEC61850通信标准，便是这一理念的产物。IEC61850提出，数字化变电站间隔层与变电站层之间采用具有开放式、可分布、互操作的工控以太网络全数字化通信，更新了变电站自动化系统网络架构。近年来热门的嵌入式技术发展迅速，将其结合IEC61850标准用于变电站系统，[5]是IE

4、C61850提出的无缝远动通信体系结构实现的基础。1.2课题研究的目的IEC61850标准不仅包括了利用面向对象的数据模拟方式来描述变电站的数据通讯，对以太网结构也提出了相对具体的组织要求，另外还有一套完整的来保证且简化数据通讯的兼容升级的描述语言。截至今日，IEC61850通信规约还未完全得到现场完整可靠的验证，用户市场接受也是将来若干年的事情，但其设计思想是值得深入学习、研究与理解的，对变电站自动化的发展也大有裨益。运用一个1重庆大学硕士学位论文统一的通信标准实现支持将来新的变电站自动化技术发展是数字化变电站得以实现的基础。通信标准必须支持变电站

5、特有的运行功能，且协调好制造商与变电站以及变电站与变电站之间的实际利益。鉴于前文所述特点，本课题在理论上合理地将嵌入式技术与IEC61850标准对数据的要求相结合，实现一种符合数字化变电站数据通信要求的采样值格式统一化的软件体系，对于实现变电站电力参数统一识别、网络化传输与监控有参考意义。1.3国内外发展的动态目前国内外对基于IEC61850标准的各类研究已经有初步成效，相关的产品也[6][7]已出炉，国内如四方、南瑞、许继等，国外有西门子、维奥机电及ALSTOM等。此前，变电站计算机监控系统的引入，已经大大提高了工作效率，值班人员可以读取本变电站内

6、各设备的运行状态，并对设备进行操作，有效保障变电站的安全运行。现行问题是，系统中的监控系统均为分散独立的产品，各厂家前台数据采集装置的数据通讯是不公开的，后台监控软件也是厂家自己研发的，通讯规约和数据格式也因此会不所不同。其结果，各自计算机监控系统的应用是单一的，即多个变电站多种系统，且在间隔层都采用同一厂家的同一型号的装置，在后台也必须采用该厂家的监控软件，这样，但不同厂家的设备间进行规约转换时，就引起保护和计算机监控系统的规约需要一系列的规约转换，规约转换器占面积不说，费用也是相当可观，最重要的是降低了数据处理的实时性和可靠性，而且给工程增加了调

7、试工作量。比如国内南京500kv环网供电工程，在调试监控系统与绝缘监测接口时发现，电力参数监控系统收到绝缘检测装置上报的故障点位置信息与实际就不一致，后经现场调试人员多次试验发现检测装置的通信软件有错误，这是一起因通信规约不统一而引起的问题，规约实现的软件不通用影响了工程的工期。因此监控规约的不统一，既造成硬件设备的大量投入和浪费，又无法对数据及相关信息进行分析处理，各变电站数据共享和远程网络化监控就无从谈起。为有效利用已经有一定水平的计算机监控系统，确保最大限度且有效的工程投资，相当必要统一各制造厂的通讯规约，这样可减少通信接口和通信线路，提高可用

8、信息传输速率，有利于变电站升级，而且在设备选型上就有了更多的空间，从而保障投资的安全与长效。故而本课题具有很