智能变电站监控系统中数据通信网关的设计与实现
发布时间：2021-01-10 08:54
智能变电站一体化监控系统是智能电网的重要环节,是智能电网调度控制和生产管理的基础。数据通信网关是满足智能变电站一体化监控系统对调度及其他主站应用的支撑设备。分层分布式的变电站综合自动化系统在电力系统逐步得到推广和应用,许多变电站都实现了无人值班,这样能使变电站运行与管理的安全可靠性指标、经济性指标得到大幅度提升。要实现无人值班就必须在调度对变电站进行监视与控制,数据通信网关就是实现了将测控、保护等智能设备的数据通过协议采集上传给调度,并接受调度的控制命令控制智能设备。但是各种通信规约（如:IEC104、ModBus等）的应用功能比较有限,各厂家为了满足应用的要求对规约进行了各自的扩展,加上各厂家对规约的理解不同,导致即使是同一协议也会出现不一致的情况。甚至同一厂家在不同时期的不同产品也出现了协议不一致的情况。这就需要数据通信网关具有强兼容性和强扩展性,并能支持各种通信协议。为了解决保护设备相互操作性差、信息难以实现共享、系统的可控制性差的问题,IEC TC57发布了作为全球统一的变电站网络与通信协议DL/T860协议,其主要目标是实现“一个世界、一种技术、一种标准”,这就要求数据通信网...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
智能变电站一体化监控系统架构示意图
图 3-1SCD 模型文件 在应用 DL/T860 解决变电站系统的应用问题时，需要按照 DL/T860 建立信息模型和服务模型映射为特定应用层对应的模型。在 DL/T860 的第 8-1 部分对特定通信服务映射 SCSM（Specific Communication Service Mapping）的 MMS 映射进行了描述[17]，如表 3-1 所示。数据通信网关 DL/T860 功能的实现是通过 SISCO 公司的 MMS 通讯协议的封装软件包 MMS-LITE 实现与 DL/T860 对象服务的通讯功能。在 MMS-LITE 中包括读取及发送报文模块、解析报文模块、应用层数据处理模块。首先从网络中读取报文，并将读取到报文提交给解析报文模块处理；解析报文模块将读取的报文数据进行分析，分析出报文数据的类型，根据报文的类型做相应的处理，将需要提交到应用层处理的报文数据提交给应用层数据处理模块；应用层数据处理模块将接受到的报文数据做进一步分析处理，分析出此报文数据哪种服务，根据服务类型提交给用户程序做进一步处理，具体处理流程如图 3-2 所示。
第三章 基于共享内存的协议转换机制 根据厂家提供的地址表为每个类型的智能装置录入一个装置类型表，装表包括数据起始地址、占用字节个数、数据类型，其中数据起始地址可续的也可以是非连续的。 为每个智能装置关联一个装置类型表。 根据装置类型表智能分析出此类型的装置包括几个数据内存段，每个数段包括内存的起始地址、数据量的个数和对应的数据类型。记录下该装型的内存段个数 MemCount。 对 Modbus 每个总线的智能装置进行轮询，首先需要将 MemIndex 初始后每次询问后使得 MemIndex=（MemIndex+1）%MemCount。面通过一个实例进一步说明多变种的Modbus规约的数据处理过程。设M装置内存段的个数，MemStart 记录当前内存段的内存字起始地址，Me前内存段的数字量字数，数组 RecordCfgList[RecordCount]记录了需要采（如图 3-6 所示），CurRecord 是指向处理 RecordCfgList 数组的下标。
【参考文献】：
期刊论文
[1]电力系统IEC104规约典型报文应用解析[J]. 张俊伟,关峰,汪文熙,高勋辉,赵亮. 电子测试. 2016(24)
[2]数据通信网关机的双机切换数据同步方法[J]. 方伟,慕宗君,杨红培,马国强,郑运召. 计算机工程与设计. 2015(07)
[3]利用动态库技术进行通信协议模块化设计[J]. 刘永庆,李海涛,刘东生,汪晓睿. 电脑知识与技术. 2015(09)
[4]基于MODBUS协议的2KW分布式光伏发电站监控系统设计[J]. 王青. 软件导刊. 2015(03)
[5]基于IEC104远动规约的智能变电站辅助平台测试系统设计与实现[J]. 韩小军,蔡东升,黄琦,常政威,甄威. 电测与仪表. 2014(14)
[6]实时系统中对象间数据共享的设计及实现[J]. 李剑萍,洪宬. 计算机应用与软件. 2014(03)
[7]一体化监控系统在新建智能站的应用[J]. 陈春杰,蒋大伟. 产业与科技论坛. 2014(02)
[8]基于IEC61850的通讯管理机与远动工作站一体化的设计与实现[J]. 张卓,张大明. 电子世界. 2013(01)
[9]一种定制的、更高效的C++RTTI实现方法[J]. 苏常友,文建国. 微计算机信息. 2011(08)
[10]基于IEC61850标准的变电站通信管理机设计[J]. 兰西柱,徐洋. 工矿自动化. 2011(08)
硕士论文
[1]变电站自动化监控系统的改进性研究[D]. 刘李.南京邮电大学 2015
[2]智能变电站一体化监控系统中的数据辨识应用与开发[D]. 王炳杰.山东大学 2014
[3]基于无线传感器网络的变压器局部放电超声波定位系统[D]. 何鑫.电子科技大学 2012
[4]基于嵌入式实时操作系统的通讯管理机的研制[D]. 徐昀.河海大学 2005
本文编号：2968436
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
智能变电站一体化监控系统架构示意图
图 3-1SCD 模型文件 在应用 DL/T860 解决变电站系统的应用问题时，需要按照 DL/T860 建立信息模型和服务模型映射为特定应用层对应的模型。在 DL/T860 的第 8-1 部分对特定通信服务映射 SCSM（Specific Communication Service Mapping）的 MMS 映射进行了描述[17]，如表 3-1 所示。数据通信网关 DL/T860 功能的实现是通过 SISCO 公司的 MMS 通讯协议的封装软件包 MMS-LITE 实现与 DL/T860 对象服务的通讯功能。在 MMS-LITE 中包括读取及发送报文模块、解析报文模块、应用层数据处理模块。首先从网络中读取报文，并将读取到报文提交给解析报文模块处理；解析报文模块将读取的报文数据进行分析，分析出报文数据的类型，根据报文的类型做相应的处理，将需要提交到应用层处理的报文数据提交给应用层数据处理模块；应用层数据处理模块将接受到的报文数据做进一步分析处理，分析出此报文数据哪种服务，根据服务类型提交给用户程序做进一步处理，具体处理流程如图 3-2 所示。
第三章 基于共享内存的协议转换机制 根据厂家提供的地址表为每个类型的智能装置录入一个装置类型表，装表包括数据起始地址、占用字节个数、数据类型，其中数据起始地址可续的也可以是非连续的。 为每个智能装置关联一个装置类型表。 根据装置类型表智能分析出此类型的装置包括几个数据内存段，每个数段包括内存的起始地址、数据量的个数和对应的数据类型。记录下该装型的内存段个数 MemCount。 对 Modbus 每个总线的智能装置进行轮询，首先需要将 MemIndex 初始后每次询问后使得 MemIndex=（MemIndex+1）%MemCount。面通过一个实例进一步说明多变种的Modbus规约的数据处理过程。设M装置内存段的个数，MemStart 记录当前内存段的内存字起始地址，Me前内存段的数字量字数，数组 RecordCfgList[RecordCount]记录了需要采（如图 3-6 所示），CurRecord 是指向处理 RecordCfgList 数组的下标。
【参考文献】：
期刊论文
[1]电力系统IEC104规约典型报文应用解析[J]. 张俊伟,关峰,汪文熙,高勋辉,赵亮. 电子测试. 2016(24)
[2]数据通信网关机的双机切换数据同步方法[J]. 方伟,慕宗君,杨红培,马国强,郑运召. 计算机工程与设计. 2015(07)
[3]利用动态库技术进行通信协议模块化设计[J]. 刘永庆,李海涛,刘东生,汪晓睿. 电脑知识与技术. 2015(09)
[4]基于MODBUS协议的2KW分布式光伏发电站监控系统设计[J]. 王青. 软件导刊. 2015(03)
[5]基于IEC104远动规约的智能变电站辅助平台测试系统设计与实现[J]. 韩小军,蔡东升,黄琦,常政威,甄威. 电测与仪表. 2014(14)
[6]实时系统中对象间数据共享的设计及实现[J]. 李剑萍,洪宬. 计算机应用与软件. 2014(03)
[7]一体化监控系统在新建智能站的应用[J]. 陈春杰,蒋大伟. 产业与科技论坛. 2014(02)
[8]基于IEC61850的通讯管理机与远动工作站一体化的设计与实现[J]. 张卓,张大明. 电子世界. 2013(01)
[9]一种定制的、更高效的C++RTTI实现方法[J]. 苏常友,文建国. 微计算机信息. 2011(08)
[10]基于IEC61850标准的变电站通信管理机设计[J]. 兰西柱,徐洋. 工矿自动化. 2011(08)
硕士论文
[1]变电站自动化监控系统的改进性研究[D]. 刘李.南京邮电大学 2015
[2]智能变电站一体化监控系统中的数据辨识应用与开发[D]. 王炳杰.山东大学 2014
[3]基于无线传感器网络的变压器局部放电超声波定位系统[D]. 何鑫.电子科技大学 2012
[4]基于嵌入式实时操作系统的通讯管理机的研制[D]. 徐昀.河海大学 2005
本文编号：2968436
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/2968436.html
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