工业以太网在轨道交通电力监控系统中的应用

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1、上海交通大学硕士论文摘要工业以太网在轨道交通电力监控系统中的应用工业以太网在轨道交通电力监控系统中的应用摘要本文对轨道交通电力监控系统的特殊性进行了分析，完成了详细的功能需求分析；讨论了工业以太网技术在轨道交通电力监控系统中应用的可能性与必要性；以上海轨道交通五号线电力监控系统为对象，阐述了其实施方案；最后，对基于IEC61850的数字化电力监控系统进行了初步研究。随着轨道交通的发展以及对可靠性的高要求，要求我们为其提供速度快、性能高的调度自动化系统，变电站内实现无人值守的要求。在传统的调度自动化方案中，各个站控单元(RTU，RemoteTerminalUnit)通

2、过RS485总线或者串口与调度端通信，这种方式要求在各个站控单元出现故障时必须由工程师到现场，检修排故的周期长，不能满足轨道交通高可靠性、实时性的要求。而现代的高速光纤以太网技术为系统提供了有效的解决方案。通过光纤网络和以太网交换机将各变电站和控制中心服务器连接起来，通过标准的电力规约实现了数据高速传输和监控。控制中心侧配有商用数据库及各类功能的操作站以实现强大的管理功能。变电站内监控单元通过现场总线规约将各间隔层的数据进行采集，实现“四遥”的监控功能。同时监控单元通过以太网接口同控制中心的数据网连接实现RTU的功能。控制中心操作站与变电站控单元形成能互访的局域网以

3、太网节点，以TCP/IP进行数据的远程访问。上海交通大学硕士论文摘要工业以太网在轨道交通电力监控系统中的应用由于现阶段存在于通信技术中的问题主要来自于过多的、互不兼容的通信协议和由此而导致的设备和系统之间缺乏互操作性。而面向对象的变电站通信网络与系统标准IEC61850基于现代非常规互感器技术和智能开关技术，实现了过程层的数字化，从而实现了全变电站的数字化和网络化。这套标准不但对常规变电站自动化系统的功能进行了很好的归纳和抽象，而且为变电站自动化系统打开了一扇面向未来、面向新技术的大门。关键字：轨道交通电力监控工业以太网通信规约IEC61850上海交通大学硕士论文A

4、BSTRACT工业以太网在轨道交通电力监控系统中的应用TheApplicationofIndustrialEthernetinElectricalMonitoring&ControllingSystemsforRailTrafficABSTRACTThisthesisanalyzesthespecialcharacteristicsofthemonitoringandcontrollingsystemofelectricalsystemappliedinurbanrailtrafficanddetailsoffunctionalrequirements.Thenth

5、enecessityandfeasibilityofapplyingtheindustrialEthernettechnologytothesystemarediscussed.AfterthatthethesistakesexecutiveschemeofShanghaiRailTrafficNo.5asanexampletodescribethecharacterandrequirementofthesystemappliedinurbanrailtraffic.Finally,thethesisanalyzesthedigitalelectricalmonit

6、oringandcontrollingsystembasedonIEC61850.Withthedevelopingofrailtrafficandimprovingofreliabilityofmonitoringandcontrollingsystemofelectricalsystem,itisnecessaryforustosupplymorespeedyandhigherreliableautomaticcontrollingsystem.Thusthesubstationcanbedesignedtobeunattendedoperation.Subst

7、ationcontrollingunit(RTU,RemoteTerminalUnit)cancommunicatewithdispatchingcentersthroughtheRS485busintraditionalautomaticdispatchingscenarios.Theschemerequirestheengineerstoreachthesitewhenthereisanyfaulthappened.Thiscostsmuchtimeineliminatingthefaults.Thiskindoftraditionalschemecanno