电能质量监测与iec61850通信规约研究

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1、学校代码104599学号或申请号2014121822634密级4硕士学位论文电能质量监测与IEC61850通信规约研究作者姓名：杜云朋导师姓名：高金峰教授学科门类：工学专业名称：电工理论与新技术培养院系：电气工程学院完成时间：2017年4月AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterResearchonPowerQualityMonitoringandIEC61850CommunicationProtocolByYunpengDuSupervisor:Prof.JinfengGaoEl

2、ectricalEngineeringTheoryandNewTechnologySchoolofElectricalEngineeringMay,2017学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：日期：年月日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关

3、保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：日期：年月日摘要电能质量监测系统是对电力系统被测点进行统一监控、综合分析的系统，其理论与实现是当今国际上的一个研究热点。电能质量监测系统建立在通信网络之上，通信网络及规约的选用对电能

4、质量监测系统的兼容性、稳定性至关重要。IEC61850是电力系统自动化领域唯一的全球通用标准，已经得到大量使用。基于IEC61850实现电能质量监测系统是一种趋势。针对电力系统中仍然运行着大量非IEC61850规约电能质量监测装置的状况，本文研究了非IEC61850规约向IEC61850规约映射所涉及的问题。论文首先研究了IEC61850的体系结构、信息模型和数据交换模式；分析了MODBUS协议的数据帧格式、通信过程等问题；建立了二者信息和功能模型映射的一般规则。接下来，对电能质量监测系统进行需求分析，结合MODBUS和IEC61850协议，分别对电能质

5、量监测系统进行建模，并建立了模型映射方案。第三，运用C#编程语言，编写MODBUS通信类型文件，IEC61850信息类型文件和数据库操作类型文件，并基于所编写的类型文件实现了基于TCP/IP的MODBUS协议与IEC61850规约的映射。一方面，把按MODBUS协议采集的数据依据IEC61850信息模型进行存储；另一方面，把客户机的IEC61850命令转换成MODBUS协议命令形式，完成对监测点的监视与控制。最后，结合电能质量监测系统的需求，建立MDI多界面系统，实现对电能质量监测点的指标数据显示和用户操作等功能。论文所研究的电能质量监测系统能够依据IE

6、C61850所规定的模式读取和写入数据。提出了一种运用中间过程（本文的PC机）实现MODBUS协议与IEC61850规约的映射方案，并能够正确地完成映射。给出了IEC61850的标准接口形式，能够随着研究的深入，对软件进一步完善，使其能够实现IEC61850逻辑节点的所有属性，并根据需要引入编码、解码器，完成与IEC61850系统的融合。关键字：IEC61850MODBUS协议映射电能质量监测系统C#IAbstractPowerqualitymonitoringsystemcanrealizetheunifiedmonitoringandcomprehe

7、nsiveanalysisformonitoringpointsinthesystem.Thetheoryandimplementationofpowerqualitymonitoringsystemisahotresearchtopicintheworld.Powerqualitymonitoringsystemisbasedonthecommunicationnetwork,sotheselectionofcommunicationnetworkisveryimportanttothecompatibilityandstabilityofpowerq

8、ualitymonitoringsystem.IEC61850isapowero