基于IEC61850标准的智能变电站通信接口的研究与设计

发布时间：2020-04-13 06:44

【摘要】：随着物联网的不断发展,越来越多的设备需要接入物联网,电力行业也慢慢地需要接入物联网,特别是变电站需要智能化,将变电站的电压电流等信息上传到物联网后台软件。于是将传统变电站智能化变成了当前热门的话题,在电力行业,传统的变电站依然采用的是RS485接口的通信方式传送后台数据,不同的厂商设备采用的不同协议,例如,Modbus协议、IEC103协议以及CDT91协议等,由于各个厂商设备采用的不同的协议,不具备互操作性,因此很难将所有厂商的数据都统一上传。而此时统一协议标准,让各大厂商的设备具有互操作性变得非常有价值了。IEC61850标准作为国外变电站主流的通信标准,规范定义了各个电力数据量的信息,统一了各个厂商设备的标准,彻底解决了厂商设备之间互操作性的问题,同时大大降低了设备配置的复杂度,提高了设备的可维护性,节约了大量的人力成本。在当前形势下,IEC61850标准正好迎合国内变电站的迫切需求,因此IEC61850标准近几年逐步成为了国内智能变电站的通用标准。但是由于国内还存在很多旧的变电站,重建成本高,难度大,因此需要将旧的变电站改造为智能变电站,本文正是基于该课题通过采用协议映射以及数据预测的方法对智能变电站通信接口进行了研究与设计,最终实现了IEC61850智能变电站通信接口能匹配到对应的厂家并进行数据转换的功能。本文主要包括以下内容:1)对IEC61850标准以及关键技术进行了研究,包括标准的结构、建模技术、MMS协议以及一致性测试等。2)提出了Modbus RTU协议与IEC61850映射的方法并进行了研究与设计。3)提出了基于并行回火受限玻尔兹曼机算法对IEC61850数据进行预测的方法并进行了研究与设计。4)完成了IEC61850通信接口的硬件设计和软件设计。5)完成了IEC61850数据模型的配置并通过IEDScout软件对通信接口进行了互操作性测试,实验结果达到了设计的要求。
【图文】：

IEC61850标准的一致性测试示意图

据包含设备地址、功能代码、数据内容以及校验码等。其以及从机响应命令的格式都已经在协议中制定，同时还包回以及错误代码等。比如接收的数据校验出错，从机将码的协议数据，通过返回的错误代码可以分析数据错误s 查询的数据中包含有功能码，功能码由于定义对从机执作中所需要的数据信息包含在数据字节中。比如功能码存器，数据报文中功能码字节为 04，数据字节为读取的的输入寄存器个数，数据校验字节为校验码，比如常用数据收发是否出错，如果出错将返回错误代码，确保了机对查询命令进行响应，响应的数据报文中，，包含了设字节以及错误校验，其中设备的地址用于标识是该设备是主机发送的功能代码，数据字节包含从机需要返回给主如需要采集的测量数据量等，错误校验包含校验码，比认传输过程中数据是否有出错。s 协议主从响应示意图如图 3-1 所示：
【学位授予单位】：湖南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM63

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7 通讯员 张e

本文编号：2625722