基于IEC61850的变电站远动网关机的研究与实现

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1、基于IEC61850的变电站远动网关机的研究与实现作者：指导教师：祁高阳教授忠曹春博士南京大学研究生毕业论文(申请工程硕士学位)南京大学计算机科学与技术系2011年6月ResearchandimplementationofthesubstationremotecontrolgatewaybasedonIEC61850QiZhongSubmittedinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterofEngineering—v一●●●SupervlsedbyP

2、rofessorGaoYangDoctorCaoChunDepartmentofComputerScience＆TechnologyNANJINGUNlVERSITYNanjing，ChinaJun，2011摘要目前基于IEC61850标准的变电站得到了迅速的推广。此类变电站内的不同智能电子设备之间采用IEC61850标准进行通信，实现了不同设备之间的互操作和信息共享。然而变电站与调度中心之间仍然采用的是传统的面向信息点的远动通信协议，由于与IEC61850标准不兼容，必须要进行协议转化，导致数据传输的不完整，无法实现变电

3、站与调度中心之间的无缝集成。本文针对这一问题，提出了基于IEC61850标准扩展的远动通信系统，实现了变电站与调度中心之间统一的信息建模和数据传输。主要工作包括：(1)介绍了课题产生的背景，分析了IEC61850标准的研究和应用现状。研究了IEC61850标准的体系结构和关键技术。研究了IEC61850最核心的特定通信服务映射一删S协议，分析了IEC61850对象和服务与MMS之间的映射关系。研究了实现IEC61850抽象通信服务接口的开发平台MMS-EASELite。(2)基于IEC61850的远动通信网络结构，研究了I

4、EC61850扩展的远动通信模型，定义了扩展IEC61850与MMS的映射关系。研究了远动网关机的功能角色，以及与远动通信有关的关联服务、报告服务和控制服务。(3)基于IEC61850远动网关机的设计与实现。针对远动网关机的任务特点和实时性要求，利用实时数据库在内存中建立IEC61850模型，通信程序通过访问实时库快速地载入通信模型，提高系统的处理速度。采用面向对象的方法，设计了包含有IEC61850模型、测点模型、转发模型的实时库结构。采用XercesC++作为XML解析器，实现了数据库配置工具的变电站SCD文件导入、通

5、信参数配置等功能。采用MMS．EASELite库，实现了IEC61850客户端进程的IED连接管理、报告控制块初始化、报告解析、控制命令处理等功能，实现了IEC61850服务端进程的关联服务、目录访问服务、报告服务、控制服务等功能。(4)搭建测试环境，对远动网关机进行系统测试，包括模型导入测试、客户端功能测试、服务端功能测试等。测试表明，远动网关机的各项功能和性能达到了预期目标，已经成功应用在浙江绍兴110kV数字化变电站大侣变中。关键字：IEC61850；MMS；网关机；远动通信；IED；AbstractToday，su

6、bstationsbasedonIEC61850standardhavebeenpromotedrapidly．ThecommunicationbetweenthedifferentlEDsinthesubstationrunsonthelEC61850protoc01．thustheinteroperabilityandjnformationsharingamongthelEDsareachieved．Howeverthecommunicationbetweensubstationsandthecontrofcenter

7、iSstilIbasedontraditionaIinformation—orientedpointprotocols．1EC61850mustbeconvertedtotheconventionaItelecontroIcommunicationprotocolsduetotheincompatibilitybetweenthem．SOthedatatransmissionjSjncompleteandtheseamlessintegrationiSnotrealized．1nthispaper．theremotecom

8、municationsystembasedonIEC61850standardextensioniSproposedtosolvethisproblem．andtheunifieddatamodelandtransmissionbetweensubstationsandcontroIcenterarei