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1、分類號(hào)TM92密級(jí)公開單位代號(hào)10256學(xué)號(hào)15105023碩士學(xué)位論文DissertationforMaster’sDegree基于IEC61850的數(shù)字化變電站通信系統(tǒng)性能研究學(xué)位申請人：方子璐指導(dǎo)教師：楊俊杰（教授）學(xué)科專業(yè)：電氣工程智能電網(wǎng)信息與通信工程學(xué)位類別：工學(xué)碩士所屬院系：電子與信息工程學(xué)院2018年3月分類號(hào)TM92密級(jí)公開單位代號(hào)10256學(xué)號(hào)15105023上海電力學(xué)院碩士學(xué)位論文基于IEC61850的數(shù)字化變電站通信系統(tǒng)性能研究學(xué)位申請人：方子璐指導(dǎo)教師：楊俊杰（教授）學(xué)科專業(yè)：電氣工程智能電網(wǎng)信息與通信工程學(xué)位類別：工學(xué)碩士論文定稿日期：2018.3中文摘要基于I
2、EC61850的數(shù)字化變電站通信系統(tǒng)性能研究摘要變電站通信系統(tǒng)是保障站內(nèi)智能電子設(shè)備信息交換的樞紐。近年來，隨著IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的引入，為智能變電站的推行提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。目前，針對基于IEC61850數(shù)字化變電站通信系統(tǒng)實(shí)時(shí)性與可靠性研究還存在不足。因此，本文以基于IEC61850的D2-1型變電站為對象，旨在通過研究改善其通信實(shí)時(shí)性與可靠性。本文的主要研究內(nèi)容如下：（1）分析IEC61850標(biāo)準(zhǔn)研究現(xiàn)狀，介紹了基于該標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化變電站三層兩網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)分析智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性，可靠性研究現(xiàn)狀。（2）對變電站內(nèi)數(shù)據(jù)流進(jìn)行時(shí)域分類，建立數(shù)據(jù)流的數(shù)學(xué)模型，智能電子設(shè)備模型?？?/p>
3、慮到各數(shù)據(jù)流特性與通信系統(tǒng)性能密切相關(guān)，對關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)仿真，提高模型精度。（3）建立基于IEC61850的D2-1型數(shù)字化變電站模型，包括合并單元、測控設(shè)備、保護(hù)設(shè)備等元件；增添應(yīng)用配置與業(yè)務(wù)主詢模塊完成通信功能。（4）針對改善變電站通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性問題，分析通用傳輸協(xié)議報(bào)文端到端時(shí)延不確定因素，通過網(wǎng)絡(luò)仿真變電站四類拓?fù)?，網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，協(xié)議映射機(jī)制，確定提高通信實(shí)時(shí)性的最優(yōu)方案。提出按間隔劃分虛擬局域網(wǎng)（VirtualLocalAreaNetwork，VLAN）結(jié)合優(yōu)先級(jí)標(biāo)簽技術(shù)方案，仿真驗(yàn)證該方案的有效性。（5）最后針對變電站可靠性問題，依據(jù)故障零切換時(shí)間要求，分別以并行冗余協(xié)議（Par
4、allelRedundancyProtocol，PRP），高可用性無縫環(huán)網(wǎng)協(xié)議（High-availabilitySeamlessRedundancy，HSR）構(gòu)建保護(hù)系統(tǒng)模型。建立站控層采用PRP，過程層采用HSR模型，通過可靠性框圖法，成功流法建模，由算例論證PRP-HSR方案的可行性與有效性。關(guān)鍵詞：IEC61850，變電站，實(shí)時(shí)性，可靠性，虛擬局域網(wǎng)，成功流法I上海電力學(xué)院碩士學(xué)位論文STUDYTHEPERFORMANCEOFTHECOMMUNICATIONSYSTEMOFDIGITALSUBSTATIONBASEDONIEC61850ABSTRACTThesubstationco
5、mmunicationsystemisthehubinrealizingtheexchangeofintelligentelectronicdeviceinformation.Inrecentyears,withtheintroductionoftheIEC61850standard,ithasprovidedstrongtechnicalsupportfortheimplementationofsmartsubstations.Atpresent,therearestilldeficienciesintheresearchonreal-timeandreliabilityofIEC618
6、50digitalsubstationcommunicationsystem.Therefore,thisarticleisbasedontheD2-1substationastheobject,aimedatimprovingitsreal-timeandreliabilityperformance.Themaincontentsofthispaperareasfollows:(1)AnalyzedthestatusquoofIEC61850standardresearch,introducedthestructureofdigitalsubstation,itcontainsthree
7、-layerandtwo-network,andemphaticallyanalyzedthereal-timeandreliabilityresearchstatusofintelligentsubstationcommunicationnetwork.(2)Dataflowtransmittedinsubstationareclassifiedintheperspectiveoftime-domain.Establi
