输变电设备物联网信息通信模型架构研究

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1、输变电设备物联网信息通信模型架构研究重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生姓名：宋洋洋指导教师：胡致远教授专业：通信与信息系统学科门类：工学重庆大学通信工程学院二O一五年四月ModelingoftheInformationandCommunicationArchitectureofInternetofPowerTransmissionandTransformationEquipmentAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheR

2、equirementfortheMaster’sDegreeofEngineeringBySongYangyangSupervisedby:Prof.HuZhiyuanSpecialty：CommunicationandInformationSystemCollegeofCommunicationEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaApril2015中文摘要摘要输变电设备物联网(Internetofpowertransmissionandtrans

3、formationequipment,IOTTE)是智能电网由系统智能化向设备智能化的延伸和发展，电网安全运行与设备状态信息具有紧密联系，由于输变电设备种类多，设备信息构成复杂，输变电设备物联网必定是一个在物理空间和信息空间具有强关联性和高度混杂性的网络。输变电设备物联网在信息模型、通信网络等方面存在诸多问题，迫切需要全面深入地研究面向智能监测与全寿命周期管理的输变电设备物联网，为物联网在智能电网中的应用奠定基础。为此国家863计划提出了“基于物联网技术的输变电设备智能监测与全寿命周期管理”这一课题，本子课

4、题主要针对输变电设备物联网信息通信模型做了研究与改进。本文利用先进的物联网技术设计了基于IEC61850标准的输变电设备在线监测系统，系统采用分层分布式结构实时监测输变电主要设备运行状态。系统具有良好的可靠性和灵活的扩展性，为设计基于IEC61850的输变电设备在线监测系统提供了参考。论文主要从信息与通信两个方面对输变电设备监测系统进行了分析，论文主要内容及创新点如下：①首先深入分析了IEC61850标准对功能自由分布、功能扩展的支持，总结了IEC61850现有理论及信息设备建模方法。研究了IEC61850

5、定义的分层分布式数据通信模型、信息交换模型的优点及对输变电设备在线监测系统的支持。②根据IEC61850面向对象的建模思想，针对输变电状态监测系统的工程实践需要，文章设计了间隔层监测IED、智能监测终端IED的完整信息模型，包括设备、功能和通信模型；并用变电站配置描述语言（Substationconfigurationdescriptionlanguage,SCL)对状态监测IED模型进行了描述；设计了包括过程层，间隔层与站控层的三层信息网络模型，并对信息分布式处理，分布式计算以及故障诊断流程进行了分析。③

6、为适应信息模型的变化，文章提出了三层架构的通信网络模型，并且为提高系统可靠性提出了三种系统冗余实现方法：双网双工冗余实现方法、主控双网热备份冗余实现方法以及主IED互控双网热备份冗余实现方法，仔细分析并解决了实现过程中的关键技术难点。④最后，文章对所设计IED功能完备性进行了测试，实验结果证明输变电设备监测IED模型具备预期功能。根据输变电设备在线监测系统实现方案搭建了系统测试平台，对系统整体功能进行了测试，测试结果显示IED之间可自主完成故障切换。I重庆大学硕士学位论文关键词：输变电设备物联网;IEC61

7、850标准;信息模型;通信冗余模型II英文摘要ABSTRACTInternetofpowertransmissionandtransformationequipment(IOTTE)istheextensionanddevelopmentofsmartgirdfromsystemintelligencetopowertransmissionandtransformationequipmentintelligence.Electricdevicesrunningingoodstateissignificant

8、tothesafetyandreliabilityofthewholepowergrid.DuetothediversityofpowertransmissionandtransformationequipmentandComplexInformation,IOTTEhashigherrelevanceandcomplexityinphysicalandinformationworlds.Sothereisanu