基于IEC+61850标准的变电站监控系统数据模型的建立与通讯实现

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1、中国电力科学研究院硕一fJ学位论文摘要IEC61850是关于变电站自动化系统通信体系结构的一个国际标准，反映了变电站自动化系统通信体系的发展方向，引起了国内外电力行业的广泛关注。本文对IEC61850系列标准进行了分析和研究，具体做了如下工作。简要的分析了IEC61850产生的背景、介绍了基本思想和核，tl,技术内容，包括面向对象建模、基于XML技术的变电站配置语言SCL、抽象通讯服务等主要内容：总结了国内外针对此标准展丌的研究及取得的相应进展。IEC61850系列标准的推出，对传统的变电站自动化系统提出了新的要求，本论文结合现有的变电站自动化系统模型，就其中的几个关键部分进

2、行了分析，提出标准的要求，结合标准的目标，对这些功能模块需要进行的改造工作进行了整理。就变电站监控模型部分，本文以IEC61850标准建模的核心思想为基础，根据现有的技术条件提出了在RTAP实时运行环境上建立变电站监控主站模型的方法。结合RTAP实时运行环境特有的面向对象的特点，提出了一套完整的符合标准要求的建模方法及其实施步骤。此模型能够满足变电站自动化系统对自动化设备实时数据的获取与设备的实时控制功能要求。建模的过程也完全体现了标准的核心思想，如面向对象、逻辑节点的任意配置、公共数据类及逻辑节点模板的动态建立等。根据本文提出的变电站监控模型的结构及构成，本论文提出了生成变

3、电站监控模型的两种方法。一是通过系统配置器，解析SCL，生成监控模型；另一种方法是通过IED支持的MMS的服务实现对设备模型结构的获取并动态的建立。本论文对这两种实现方法分别进行了研究，开发完成了基于解析SCL的模型静态建立的程序，实现了标准提出的从单一配置文件(SCL)直接生成全部变电站监控定义这一思想。并对第二种方法提出了基于功能组件的原型系统，讨论了其中的数据流，并定义了边界数据交换，重点提出了这一过程中设备管理模块的数据信息流。这点是实现设备即插即用必不可少的过程。就变电站通讯中的IEC61850通讯子系统，本论文提出了一个通讯原型系统，深入讨论了其核心模块：通讯服务

4、管理器的构成，详细阐述了其中的关键技术特点，通过采用面向对象技术，提出了实现抽象通讯接口到类的实例的转换方法。在通讯原型系统的基础上，本文提出了利用第三方通讯组件AX．S4MMS实现与MMS的映射过程，将一个繁杂的MMS实现过程转换为一个简单的OPC客户端的连接配置过程。这一方法作为一个过渡性的措施，对促进标准在我国的推进与实施还是有极大的意义的。关键词：变电站自动化；IEC61850；面向对象建模；RTAP；SCL；映射：MMS：OPClfr●ABSTRACTIEC61850iSaninternationalstandardfortheseamlesscommunicati

5、onarchitectureinSAS．IEC6850specificationsrepresentthedevelopingdirectionoftheSAScommunicationarchitectureandbringtheextensiveconcernofthedomesticandinternationalpowerindustry．Themainworksofthisarticleareasfollows．Thisarticleanalysesthebackground，basicideas，andthecontentofIEC61850standardser

6、ies，includingobject—orientedmodeling，substationconfigurelanguagebasedXML，abstractcommunicationserviceinterface，etc．Then，theforeignanddomesticprogressaboutthisseriesstandardhavesummarizedfromforeignanddomesticarticles．ThenewrequeststotraditionalSAShavebeenbringforwardsincetheIEC61850standard

7、waspublished．ThepaperanalysessomekeypartsandbringsforwardsomenewdemandbasedonSASapplication．Then，theworksarearrangedofthesepartaimedtomeetstandarddefinedModelingmethodsofSCADAhavebeenputforwardbasedonR弼Pruntimeenvironmentofcurrenttechnologyconditionsafte