智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)的仿真研究畢業(yè)論文

1、智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)的仿真研究智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)的仿真研究摘要：摘要：通信網(wǎng)絡(luò)的性能對(duì)智能變電站自動(dòng)化有很重要的影響。由于通信系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模的復(fù)雜性和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的局限性，仿真成為研究變電站網(wǎng)絡(luò)性能的一種合適方法。本文將介紹變電站通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)IEC61850，變電站的接線方式，以及幾款仿真工具。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：通信網(wǎng)絡(luò)，IEC61850，仿真；ResearchofSimulationaboutIntelligentsubstationcommun

2、icationwkAbstract:Theperfmanceofcommunicationwkhasamajimpactonintelligentsubstationautomation.Duetocommunicationmodelcomplexitylocaletestlimitationsimulationbecomesasuitablemethodtoresearchsubstationcommunicationwk.Thisa

3、rticlewillintroducesubstationcommunicationprotocolstardsIEC61850themodeofsubstationwiringseveralsimulationtools.Keywds:CommunicationswkIEC61850Simulation1引言通信網(wǎng)絡(luò)是變電站自動(dòng)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是影響變電站當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)性能的重要因素。通信網(wǎng)絡(luò)是子站與母站之間信息交換的通道，起著一個(gè)信息

4、傳送的樞紐作用。因此，通信網(wǎng)絡(luò)在智能變電站自動(dòng)化中得地位是至關(guān)重要的。智能變電站自動(dòng)化對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的要求主要有兩方面，一是可靠性，二是速度?？煽啃砸笫侵妇W(wǎng)絡(luò)上傳送的重要報(bào)文不會(huì)因各節(jié)點(diǎn)爭(zhēng)發(fā)報(bào)文而發(fā)生碰撞或因其他原因而丟失，以及報(bào)文丟失后可以通過(guò)重發(fā)等手段來(lái)保證可靠傳送。速度要求是指單位時(shí)間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男畔⒘恳m住變電站內(nèi)通信，尤其是發(fā)生故障時(shí)通信的要求。因此，對(duì)于智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)的性能研究是很有必要的。研究智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)性能的方法

5、有很多種，比如數(shù)學(xué)建模，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)以及仿真研究。而根據(jù)智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)的本身特點(diǎn)以及研究參數(shù)只有在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)才能得到的特點(diǎn)，數(shù)學(xué)建模和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)遠(yuǎn)沒有用仿真來(lái)研究智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)的切實(shí)可行。文章將介紹現(xiàn)行的基于網(wǎng)絡(luò)通訊平臺(tái)的變電站唯一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61850，以及變電站的幾種布線方式，還有目前常用的仿真方法和它們優(yōu)缺點(diǎn)地分析。2.IEC61850當(dāng)前電力系統(tǒng)中，對(duì)變電站自動(dòng)化的要求越來(lái)越高，為方便變電站中各種IED的管理以及

6、設(shè)備間的互聯(lián)就需要一種通用的通信方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。IEC61850提出了一種公共的通信標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)對(duì)設(shè)備的一系列規(guī)范化，使其形成一個(gè)規(guī)范的輸出，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的無(wú)縫連接。IEC61850標(biāo)準(zhǔn)是基于通用網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)唯一國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)它是由國(guó)際電工委員會(huì)第57技術(shù)委員會(huì)于2004年頒布的、應(yīng)用于變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。作為基于網(wǎng)絡(luò)通訊平臺(tái)的變電站唯一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，IEC61850標(biāo)準(zhǔn)吸收了IEC60870系列標(biāo)準(zhǔn)和UCA的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)吸收

7、了很多先進(jìn)的技術(shù)，對(duì)保護(hù)和控制等自動(dòng)化產(chǎn)品和變電站自動(dòng)化系統(tǒng)（SAS）的設(shè)計(jì)產(chǎn)生深刻的影響。它將不僅應(yīng)用在變電站內(nèi)，而且將運(yùn)用于變電站與調(diào)度中心之間以及各級(jí)調(diào)度中心之間。國(guó)內(nèi)外各大電力公司、研究機(jī)構(gòu)3.變電站的布線方式變電站的布線方式有很多，如線路變壓器組接線，橋形接線，多角形接線，單母線分段接線，雙母線接線，雙母線帶旁路接線，以及雙母線分段帶旁路接線等。本文將介紹單母線分段接線，雙母線接線，雙母線帶旁路接線，以及雙母線分段帶旁路接線。

8、(1)單母線分段接線：?jiǎn)文妇€分段接線就是將一段母線用斷路器分為兩段，它的優(yōu)點(diǎn)是接線簡(jiǎn)單，投資省，操作方便；缺點(diǎn)是母線故障或檢修時(shí)要造成部分回路停電。(2)雙母線接線：雙母線接線就是將工作線、電源線和出線通過(guò)一臺(tái)斷路器和兩組隔離開關(guān)連接到兩組（一次二次）母線上，且兩組母線都是工作線，而每一回路都可通過(guò)母線聯(lián)絡(luò)斷路器并列運(yùn)行。與單母線相比，它的優(yōu)點(diǎn)是供電可靠性大，可以輪流檢修母線而不使供電中斷，當(dāng)一組母線故障時(shí)，只要將故障母線上的回路倒換到

9、另一組母線，就可迅速恢復(fù)供電，另外還具有調(diào)度、擴(kuò)建、檢修方便的優(yōu)點(diǎn)；其缺點(diǎn)是每一回路都增加了一組隔離開關(guān)，使配電裝置的構(gòu)架及占地面積、投資費(fèi)用都相應(yīng)增加；同時(shí)由于配電裝置的復(fù)雜，在改變運(yùn)行方式倒閘操作時(shí)容易發(fā)生誤操作，且不宜實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；尤其當(dāng)母線故障時(shí)，須短時(shí)切除較多的電源和線路，這對(duì)特別重要的大型發(fā)電廠和變電站是不允許的。(3)雙母線帶旁路接線：雙母線帶旁路接線就是在雙母線接線的基礎(chǔ)上，增設(shè)旁路母線。其特點(diǎn)是具有雙母線接線的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)線

10、路（主變壓器）斷路器檢修時(shí)，仍有繼續(xù)供電，但旁路的倒換操作比較復(fù)雜，增加了誤操作的機(jī)會(huì)，也使保護(hù)及自動(dòng)化系統(tǒng)復(fù)雜化，投資費(fèi)用較大，一般為了節(jié)省斷路器及設(shè)備間隔，當(dāng)出線達(dá)到5個(gè)回路以上時(shí)，才增設(shè)專用的旁路斷路器，出線少于5個(gè)回路時(shí)，則采用母聯(lián)兼旁路或旁路兼母聯(lián)的接線方式。(4)雙母線分段帶旁路接線：雙母線分段帶旁路接線就是在雙母線帶旁路接線的基礎(chǔ)上，在母線上增設(shè)分段斷路器，它具有雙母線帶旁路的優(yōu)點(diǎn)，但投資費(fèi)用較大，占用設(shè)備間隔較多，一般采

11、用此種接線的原則為：①當(dāng)設(shè)備連接的進(jìn)出線總數(shù)為12～16回時(shí)，在一組母線上設(shè)置分段斷路器；②當(dāng)設(shè)備連接的進(jìn)出線總數(shù)為17回及以上時(shí)，在兩組母線上設(shè)置分段斷器。(5)32(43)斷路器接線：32(43)斷路器接線就是在每3（4）斷路器中間送出2（3）回回路，一般只用于500kV（或重要220kV）電網(wǎng)的母線主接線。它的主要優(yōu)點(diǎn)是：①運(yùn)行調(diào)度靈活，正常時(shí)兩條母線和全部斷路器運(yùn)行，成多路環(huán)狀供電；②檢修時(shí)操作方便，當(dāng)一組母線停支時(shí)，回路不需要