智能配电网分布式控制应用IEC 61850标准的关键技术
发布时间：2022-02-17 22:29
随着用户对供电可靠性要求的逐步提高和分布式能源（DER）的大量接入,配电网的运行方式变得更加灵活复杂,采用传统的保护与控制技术已经无法适应高供电可靠性和高占比DER接入的要求。大量的研究成果表明,在配电自动化系统中应用基于智能终端对等通信的分布式控制技术是解决上述难题的有效途径之一。分布式控制技术既可以利用多个站点的量测信息以提高保护控制性能,又可以避免主站集中式架构所带来的通信和数据处理延时长的问题,是配电网保护与控制技术的发展方向。目前,已有一些配电自动化系统分布式控制应用方面的研究,但存在关键技术问题尚未解决,其中包括智能终端的互操作与“即插即用”以及智能终端对配电网拓扑的实时识别。首先,目前的配电自动化通信规约只解决了数据传输问题,数据的来源和含义不明,终端缺乏自描述能力。在主站集中式控制架构下,终端与主站通信之前必须通过人工核对信息点表的方式来说明数据的实际含义,已经存在配置和调试工作量大、繁琐易错等问题。而分布式控制不仅涉及到终端与主站的信息交互,还涉及终端之间的通信协作。如果采用现行的通信规约,则大量终端之间也要进行人工核对信息点表的配置和调试工作,这是异常困难甚至不可行...
【文章来源】：山东大学山东省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：140 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第1章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 研究现状综述
1.2.1 配电网分布式控制技术的研究现状
1.2.2 配电自动化应用IEC 61850的研究现状
1.2.3 配电网拓扑处理技术的研究现状
1.3 论文的主要工作和创新点
第2章 IEC 61850应用于分布式控制的技术基础
2.1 IEC 61850标准的发展
2.2 IEC 61850在配电自动化系统的应用
2.2.1 DAS的信息分层结构
2.2.2 信息模型的应用
2.2.3 信息交换模型的应用
2.2.4 通信服务映射的应用
2.2.5 STU的配置和即插即用
2.3 分布式控制应用IEC 61850的必要性
2.4 本章小结
第3章 IEC 61850应用于分布式控制的信息模型与通信映射
3.1 概述
3.2 分布式控制的信息建模和通信映射
3.2.1 信息建模方法
3.2.2 通信服务映射机制
3.3 分布式FLISR的信息建模
3.3.1 分布式FLISR的工作原理
3.3.2 分布式FLISR的逻辑节点建模
3.3.3 应用示例
3.4 DTT反孤岛保护的信息建模
3.4.1 DTT反孤岛保护的工作原理
3.4.2 DTT反孤岛保护的逻辑节点建模
3.4.3 应用示例
3.5 通信服务映射
3.6 本章小结
第4章 IEC 61850应用于分布式控制的配置方法
4.1 概述
4.2 分布式控制相关的拓扑定义
4.3 分布式控制的特殊配置要求
4.3.1 配置项目的系统边界
4.3.2 用于分布式控制的拓扑信息配置
4.3.3 终端自动识别和远程配置
4.4 扩展SCL关于配电网拓扑的模型
4.4.1 SCL的拓扑模型扩展
4.4.2 SCL对配电网拓扑的建模
4.5 智能终端的配置方法
4.5.1 分布式STU所需的配置信息
4.5.2 基于SCL模型的配置文件
4.6 STU的自动识别与配置
4.6.1 STU自动注册和识别
4.6.2 系统首次配置
4.6.3 配置更新
4.7 数据流的动态设定方法
4.8 本章小结
第5章 智能终端自主识别配电网拓扑的方法
5.1 概述
5.2 基于环网区域的拓扑处理方法
5.2.1 利用BFS搜索连通区域
5.2.2 利用DFS搜索连通路径
5.3 基于邻域的分布式拓扑处理方法
5.3.1 基于环网区域方法的局限
5.3.2 基于邻域拓扑的图分割
5.3.3 分布式拓扑处理方法
5.4 分布式拓扑处理的应用
5.4.1 应用示例—分布式拓扑处理用于DTT反孤岛保护
5.5 拓扑处理试验与分析
5.5.1 两种拓扑处理方法的分析比较
5.5.2 试验验证
5.6 本章小结
第6章 试验系统与测试结果
6.1 概述
6.2 STU的自动注册与配置
6.2.1 试验流程
6.2.2 配置文件分析
6.3 适应拓扑变化的DTT反孤岛保护
6.4 本章小结
第7章 结论与展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表的学术论文
攻读博士学位期间参加的科研工作
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]2017年第24届国际供电会议综述[J]. 范明天,张祖平,徐丙垠,张毅威,李天友,汪颖. 供用电. 2017(11)
[2]基于IEC 61850的集中式馈线自动化信息模型[J]. 王志,熊文,陈羽,徐丙垠. 电力系统自动化. 2017(08)
[3]智能配电网的自适应级联方向闭锁保护方案[J]. 张沛超,范忻蓉,李鑫,方陈. 电力系统自动化. 2016(01)
[4]IEC 61850应用于配电自动化系统的配置方法[J]. 朱正谊,徐丙垠,韩国政,范开俊. 电力系统自动化. 2015(21)
[5]2015年第23届国际供电会议综述[J]. 范明天,张祖平. 供用电. 2015(09)
[6]基于智能终端逐级查询的馈线拓扑识别方法[J]. 范开俊,徐丙垠,董俊,王敬华,束洪春,朱正谊. 电力系统自动化. 2015(11)
[7]有源配电网的智能分布式馈线自动化实现方法[J]. 唐成虹,杨志宏,宋斌,朱亚军. 电力系统自动化. 2015(09)
[8]基于实时拓扑识别的分布式馈线自动化控制方法[J]. 高孟友,徐丙垠,范开俊,张新慧. 电力系统自动化. 2015(09)
[9]基于IEC 61850的主动配电网故障自恢复多代理系统[J]. 刘丹丹,段斌,王俊,苏永新. 电力系统自动化. 2015(09)
[10]No.5 欧洲配电网智能化发展中的控制技术（下）[J]. 张毅威,范明天,曹其鹏,张祖平. 供用电. 2015(05)
博士论文
[1]智能配电网分布式控制技术及其应用[D]. 范开俊.山东大学 2016
硕士论文
[1]网络拓扑分析算法的研究与设计[D]. 于锟.大连海事大学 2008
本文编号：3630218
【文章来源】：山东大学山东省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：140 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第1章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 研究现状综述
1.2.1 配电网分布式控制技术的研究现状
1.2.2 配电自动化应用IEC 61850的研究现状
1.2.3 配电网拓扑处理技术的研究现状
1.3 论文的主要工作和创新点
第2章 IEC 61850应用于分布式控制的技术基础
2.1 IEC 61850标准的发展
2.2 IEC 61850在配电自动化系统的应用
2.2.1 DAS的信息分层结构
2.2.2 信息模型的应用
2.2.3 信息交换模型的应用
2.2.4 通信服务映射的应用
2.2.5 STU的配置和即插即用
2.3 分布式控制应用IEC 61850的必要性
2.4 本章小结
第3章 IEC 61850应用于分布式控制的信息模型与通信映射
3.1 概述
3.2 分布式控制的信息建模和通信映射
3.2.1 信息建模方法
3.2.2 通信服务映射机制
3.3 分布式FLISR的信息建模
3.3.1 分布式FLISR的工作原理
3.3.2 分布式FLISR的逻辑节点建模
3.3.3 应用示例
3.4 DTT反孤岛保护的信息建模
3.4.1 DTT反孤岛保护的工作原理
3.4.2 DTT反孤岛保护的逻辑节点建模
3.4.3 应用示例
3.5 通信服务映射
3.6 本章小结
第4章 IEC 61850应用于分布式控制的配置方法
4.1 概述
4.2 分布式控制相关的拓扑定义
4.3 分布式控制的特殊配置要求
4.3.1 配置项目的系统边界
4.3.2 用于分布式控制的拓扑信息配置
4.3.3 终端自动识别和远程配置
4.4 扩展SCL关于配电网拓扑的模型
4.4.1 SCL的拓扑模型扩展
4.4.2 SCL对配电网拓扑的建模
4.5 智能终端的配置方法
4.5.1 分布式STU所需的配置信息
4.5.2 基于SCL模型的配置文件
4.6 STU的自动识别与配置
4.6.1 STU自动注册和识别
4.6.2 系统首次配置
4.6.3 配置更新
4.7 数据流的动态设定方法
4.8 本章小结
第5章 智能终端自主识别配电网拓扑的方法
5.1 概述
5.2 基于环网区域的拓扑处理方法
5.2.1 利用BFS搜索连通区域
5.2.2 利用DFS搜索连通路径
5.3 基于邻域的分布式拓扑处理方法
5.3.1 基于环网区域方法的局限
5.3.2 基于邻域拓扑的图分割
5.3.3 分布式拓扑处理方法
5.4 分布式拓扑处理的应用
5.4.1 应用示例—分布式拓扑处理用于DTT反孤岛保护
5.5 拓扑处理试验与分析
5.5.1 两种拓扑处理方法的分析比较
5.5.2 试验验证
5.6 本章小结
第6章 试验系统与测试结果
6.1 概述
6.2 STU的自动注册与配置
6.2.1 试验流程
6.2.2 配置文件分析
6.3 适应拓扑变化的DTT反孤岛保护
6.4 本章小结
第7章 结论与展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表的学术论文
攻读博士学位期间参加的科研工作
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]2017年第24届国际供电会议综述[J]. 范明天,张祖平,徐丙垠,张毅威,李天友,汪颖. 供用电. 2017(11)
[2]基于IEC 61850的集中式馈线自动化信息模型[J]. 王志,熊文,陈羽,徐丙垠. 电力系统自动化. 2017(08)
[3]智能配电网的自适应级联方向闭锁保护方案[J]. 张沛超,范忻蓉,李鑫,方陈. 电力系统自动化. 2016(01)
[4]IEC 61850应用于配电自动化系统的配置方法[J]. 朱正谊,徐丙垠,韩国政,范开俊. 电力系统自动化. 2015(21)
[5]2015年第23届国际供电会议综述[J]. 范明天,张祖平. 供用电. 2015(09)
[6]基于智能终端逐级查询的馈线拓扑识别方法[J]. 范开俊,徐丙垠,董俊,王敬华,束洪春,朱正谊. 电力系统自动化. 2015(11)
[7]有源配电网的智能分布式馈线自动化实现方法[J]. 唐成虹,杨志宏,宋斌,朱亚军. 电力系统自动化. 2015(09)
[8]基于实时拓扑识别的分布式馈线自动化控制方法[J]. 高孟友,徐丙垠,范开俊,张新慧. 电力系统自动化. 2015(09)
[9]基于IEC 61850的主动配电网故障自恢复多代理系统[J]. 刘丹丹,段斌,王俊,苏永新. 电力系统自动化. 2015(09)
[10]No.5 欧洲配电网智能化发展中的控制技术（下）[J]. 张毅威,范明天,曹其鹏,张祖平. 供用电. 2015(05)
博士论文
[1]智能配电网分布式控制技术及其应用[D]. 范开俊.山东大学 2016
硕士论文
[1]网络拓扑分析算法的研究与设计[D]. 于锟.大连海事大学 2008
本文编号：3630218
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3630218.html
