基于IEC61850的微网信息模型研究

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1、基于IEC61850的微网信息模型研究ResearchonInformationModelofMicrogridBasedonIEC61850学科专业：电气工程作者姓名：王安瑶指导教师：刘迎澍副教授企业导师：李晓林高级工程师天津大学电气自动化与信息工程学院二零一七年十一月摘要IEC61850作为未来电力系统领域提升设备之间兼容度、实现系统内控制操作统一化以及达成数据信息共享处理目标的全球通用标准，正在以其开放、透明、包容的技术方式悄悄改变着电力系统内设备的信息的集成与管理。本文研究了不同级别的电能路由器，并通过对其在运

2、行过程中交互的信息进行详细分析，为其设计了信息模型，从而能够完成微网内信息的交互与管理。基于此，本文主要完成了以下工作：（1）首先研究了家庭能量路由器的应用场景、主要功能以及主要运行方式，在分析其通信需求并划分逻辑功能的基础上，为其设计信息模型。同时根据双向功率转换装置的工作状态与运行方式，对其进行逻辑节点的补充创建，定义其数据模型并对该逻辑节点的使用方式进行介绍。最后利用SCL配置工具以各个字段为例对其配置方法进行研究分析和配置。（2）研究了区域电能路由器的信息模型。首先研究了区域微网的整体组成框架，结合其构成，定义

3、了其能够实现的主要功能，设计了区域电能路由器的拓扑结构，并利用IEC61850为其构建信息模型。然后对该信息模型中的关键且未在IEC61850标准定义的部分进行补充创建，从而使其区域电能路由器可以实现区域并网管理、区域能量管理、区域电力用户管理的目标。（3）研究了基于IEC6180的微网信息集成与管理方法。首先在IEC61850定义的特殊设备自描述SCL文件的基础上，设计了微网信息管理的整体架构。然后设计了基于以太网的设备入网架构与入网方式。最后以分布式电源为例，详细阐述了基于端口监测的分布式能源接入与退出的信息管理方

4、式。本文建立起一套完整的以电能路由器为核心的交直流微网信息系统架构，并提出了微网对分布式能源的管理方法和控制流程。本文的成果丰富了IEC61850的逻辑节点类，同时也丰富了微网系统的信息集成技术，为微网的运行调度和设备管理提供了可靠的支持。关键词：IEC61850；微网；电能路由器；信息模型；集成IABSTRACTIEC61850willbeaglobalstandardforenhancingthecompatibilitybetweendevices、realizingtheunifiedoperationofco

5、ntrolsystemandreachingthegoalofsharingdatainformationinthefieldofpowersystem.Itischangingtheintegrationandmanagementofthedeviceswithitsopen、transparentandinclusivetechnology.Inthispaper,differentlevelsofenergyroutersarestudied,andaninformationmodelisdesignedfort

6、hemtocompletetheinteractionandmanagementofinformationinthemicrogridbyanalyzingtheinformationproducedduringtheiroperation.Basedonthis,thispapermainlycompletedthefollowingwork:(1)Firstly,theapplicationscenario,mainfunctionsandmainoperationmodesofhomeenergyrouterar

7、estudied.Basedontheanalysisoftheircommunicationrequirementsandthedivisionoflogicfunctions,aninformationmodelisdesignedforit.Moreover,accordingtotheworkingstatusandoperationmodeofthebi-directionalpowerconversiondevice,anewlogicalnodeisdefinedtobethesupplementofIE

8、C61850anditsusageisalsointroduced.Finally,studiedtheconfigurationmethodsofeachtemplateandusedSCLconfigurationtooltoachieveit.(2)Theinformationmodelofregionalelectrice