网络通信技术在变电站自动化系统中的应用

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1、网络通信技术在变电站自动化系统中的应用摘要本论文阐述了网络通信在变电站综合自动化系统中应用的通信通道、通信功能、通信规约、网络结构、IEC61850通信规约以及基于IEC61850通信规约的数字化变电站等内容。从变电站综合自动化系统对站内通信网的要求入手，解释了网络通信的一些基本概念和网络通信的一些技术，总结了网络通信技术在变电站综合自动化系统中的实际应用情况，对变电站综合自动化系统今后的发展做出简要说明。本文共分7章。第1章变电站综合自动化系统的简介；第2章变电站综合自动化系统的数据通信，第3章变电站综合自动化系统的通信网络结构

2、，第4章变电站自动化系统的通信网络及传输规约的选择；第5章基于IEC61850的变电站自动化系统的应用研究，第6章基于IEC61850标准的750KV数字化变电站建设；第7章是对于变电站综合自动化的现状和发展方向做一简要的说明。关键词：变电站自动化网络通信局域网以太网IEC61850标准39目录摘要1前言3第1章变电站综合自动化系统技术基础41.1变电站综合自动化的概念41.2变电站实现综合自动化系统的基本功能51.3变电站综合自动化系统的结构形式6第2章变电站综合自动化系统的数据通信92.1变电站综合自动化系统的通信内容92.2

3、变电站综合自动化系统通信功能92.3数据通信的传输方式102.4数据远传信息通道11第3章综合自动化系统的通信网络结构143.1通信网拓扑结构143.2变电站综合自动化系统采用的通信网络结构15第4章变电站自动化系统的通信网络及传输规约的选择164.1变电站自动化系统的通信网络选择164.2变电站自动化系统中的传输规约选择18第5章基于IEC61850的变电站自动化系统的应用研究205.1智能变电站的主要技术特征205.2IEC61850概述215.3IEC61850通信规约的技术特点225.4IEC61850模型概述245.5基

4、于IEC61850变电站自动化系统255.6IEC61850与智能变电站的关系275.7基于IEC61850标准变电站的通信网络和系统协议28第6章基于IEC61850标准的750KV变电站的建设306.1变电站的通信规约说明306.2过程层安装方式316.3交换机配置及GOOSE的实现326.4小结33第7章变电站综合自动化系统的存在问题和发展趋势357.1存在问题357.2发展趋势36结语3839前言变电站自动化系统是在计算机技术和网络通信技术基础上发展起来的。变电站自动化能够显著提高变电站的运行水平，增强变电站的各种功能，一

5、经推出即得到迅速的应用。它改变了传统的二次设备的组态模式，大大提高了电网的自动化水平，增强了系统的可靠性，降低了变电站的总造价，因此近几年来在电力系统中被广泛应用。由于目前的变电站自动化系统中的后台监控系统和微机保护设备、直流设备、安稳设备等厂家的通信协议不统一，造成不同厂家连接困难，调试周期长，系统稳定性差，生命周期缩短，设备之间的互操作性差，维护工作量大，改造升级困难。国际电工委员会第57技术委员会制定的IEC61850标准，为数字化变电站的发展指明了新的方向，使变电站站内设备通信采用统一的标准。智能化一次电气设备的发展，特别

6、是智能化开关设备、电子式电压和电流互感器等在变电站系统中的逐渐推广应用，电气设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟，以及计算机网络技术的高速发展，使得数字化变电站具备了必要的技术条件。基于IEC61850标准的数字化变电站在国内外基本处于试验和积累经验阶段，目前建成的或正在建设的数字化变电站大多不具备真正意义上数字化变电站的全部特征。有些变电站仅实现了站内的IED按照IEC61850标准进行通信，或者在站内采用电子式互感器。即使同时采用了以上两项技术，离实现整个变电站的数字化通信还有一段距离，特别是对断路器、隔离开

7、关及变压器的数字化研究还不是很成熟。因此研究全数字化变电站的关键技术和理论以及设计方案对数字化变电站的推广应用具有重大意义。变电站综合自动化技术、通信技术、检测技术和控制技术等，将传统的继电保护系统、测量系统、控制系统、调节系统、信号系统和远动系统等多个独立的功能系统进行优化、组合为一套智能化的综合系统。变电站综合自动化系统是以计算机和网络通信技术为基础，将保护、控制、远动、自动装置、故障录波等分散的技术集成在一起，从而实现电网的现代化管理，并可以给运行、安全、设计、施工、检修、维护、管理等诸多方面带来直接或间接的经济效益和社会效

8、益。39第1章变电站综合自动化系统技术基础1.1变电站综合自动化的概念1.1.1变电站综合自动化的概念将变电站的二次设备（包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等）经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术