全数字化电力监控技术在轨道交通电力监控系统中的应用

发布时间：2017-05-03 05:13

  本文关键词：全数字化电力监控技术在轨道交通电力监控系统中的应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着各方面技术列如计算机技术,控制技术以及网络技术的蓬勃发展,我国城市轨道交通电力监控系统的发展模式与结构也已经从最初的老式监控系统逐渐升级为一体化网络模式,并且仍然在不断变革进步中。与老式传统变电站不同的是,变电站综合系统的数字信息化,二次设备的网络化运行和一次设备的计算机智能化是现代数字化变电站的典型特征。传统变电站走向数字化变电站的过程是漫长而艰辛的,需要长期的探索和实践。IEC61850规约在国内的发展情况看,其在数字化变电站的应用还在不断探索之中,IEC61850规约的存在使得数字化变电站的各种厂家的不同型号的设备能够通过数字通信网络实现共享咨询信息和实现设备之间的互操作。我们设计了一项方案,变电站层通过基于IEC61850-8-1协议与间隔层的设备进行数据交换,过程层的建立基于百兆级以太网,为了完全实现数据共享,它能够完全支持IEC61850-9-1协议[1]。采用非常规的电子式互感器,使用光纤与上方合并单元连接,再把合并单元处理完毕的数据上传至过程总线中;常规设备比如断路器、变压器和整流器设备的信息则会通过自身的数字化控制装置把单元的参数状态等信息一齐传输到过程层中。IEC61850测控IED和IEC61850保护IED再把从过程层收集的数据上传到变电站级以太网中。这种方案对IEC61850协议的应用程度更高,在过程层之中以及变电站控制层中均实现了以IEC61850标准协议为基准的通信框架模式,在信息共享和各厂家设备的共享和互操作方面的运用也更加深入,所以数字化程度也相对更高。上述是基于IEC61850规约[2]为基础而对传统变电站进行的不同改造,通过改造实现设备之间的兼容,使传统变电站的数字化程度已经明显提高了。最后根据上述方案设计了电子式互感器的合并单元,根据对合并单元对其所需承担功能的要求,将合并单元划分为三个方面后逐一设计分析,这三项分别是:数据接收单元,数据处理单元和数据发送单元。并用实验对其结果进行分析和讨论论证,证明了此方案可以准确高效地完成过程层通讯装置所应承担的功能。
【关键词】：数字化变电站 IEC61850规约 合并单元
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U224
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 绪论11-18
• 1.1 轨道交通电力监控系统概况11-15
• 1.1.1 轨道交通发展现状11-12
• 1.1.2 城市轨道交通电力监控系统的发展12-14
• 1.1.3 现阶段轨道交通电力监控系统的结构特点14-15
• 1.2 轨道交通电力监控系统的特殊性15-16
• 1.3 研究内容16-18
• 1.3.1 研究目的16
• 1.3.2 全文结构16-18
• 第二章 轨道交通电力监控系统的功能需求分析18-27
• 2.1 变电所综合自动化系统18-19
• 2.2 城市轨道交通电力监控的实现19-21
• 2.2.1 综合监控系统的构成19-20
• 2.2.2 综合监控模式下电力监控的实现20-21
• 2.3 电力调度子系统的具体设计要求和技术指标21-26
• 2.3.1 综合监控系统电力调度子系统设计要求23-25
• 2.3.2 综合监控系统电力调度子系统的主要技术指标25-26
• 2.4 综合监控系统电力调度子系统信息流程26
• 2.5 本章小结26-27
• 第三章 传统与数字化变电站各方面的比较27-42
• 3.1 前言27
• 3.2 传统变电站与数字化变电站的比较27-29
• 3.2.1 传统变电站存在的问题27-28
• 3.2.2 数字化变电站的特点28-29
• 3.3 IEC61850与原有协议的应用比较29-34
• 3.3.1 IEC 608705103规约的特点和局限29-30
• 3.3.2 IEC 61850标准的特点30-34
• 3.4 数字化变电站的关键技术34-39
• 3.4.1 非常规传感器与智能开关技术35
• 3.4.2 合并单元35-37
• 3.4.3 现代高速通信网络技术37-39
• 3.5 数字化变电站过渡期解决方案39-41
• 3.6 本章小结41-42
• 第四章 合并单元的设计42-62
• 4.1 引言42-43
• 4.2 数据接收模块设计43-49
• 4.2.1 UART数据接收模块设计与实现43-46
• 4.2.2 链路帧信息还原模块设计与实现46-48
• 4.2.3 CRC反校验模块的实现48-49
• 4.2.4 数据缓冲模块FIFO设计49
• 4.3 数字信号处理模块设计49-54
• 4.3.1 DSP原理介绍及芯片选择50-52
• 4.3.2 数字定标处理的实现52-54
• 4.4 标准信号输出模块设计54-58
• 4.4.1 AX88796的工作机制55-56
• 4.4.2 驱动程序设计56-58
• 4.5 数字接口装置实验分析58-61
• 4.5.1 准确度实验58-60
• 4.5.2 合并单元数字通信实验60-61
• 4.6 本章小结61-62
• 第五章 结论与展望62-63
• 参考 文献63-65
• 致谢65-66
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文66

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