基于IEC61850标准的服务端程序的设计与实现

发布时间：2017-08-13 16:38

  本文关键词：基于IEC61850标准的服务端程序的设计与实现

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【摘要】：IEC61850是一个关于变电站自动化系统结构和数据通信的国际标准,同一个世界,同一个标准,对行业和市场的影响也是革命性的和长期性的。应用“统一的”标准对电力系统用户和电力设备供应商、系统集成商同样都是有利的。但是IEC61850协议体系非常庞大,要实现IEC61850整个系统需要解决很多技术难题,在加上国际上有很多通信标准被引入到了国内电力系统中,这些标准并不统一,这样互操作问题也一直是变电站自动化系统中面临的问题。目前很多现有的变电站系统仍然采用传统的协议体系,这给IEC61850的推广带来一定的困难。本论文正是针对上述问题,以IEC61850协议体系为研究对象,在深入分析了协议定义的抽象通信服务接口,逻辑节点建模,服务层映射等技术后,研究怎样将一些通过传统通信协议体系实现的变电站系统接入到IEC61850系统中,并对传统通信协议的解析以及转换为IEC61850协议模型进行了详细的研究分析。论文主要内容为:1.研究了IEC61850抽象通信服务接口ACSI,设计ACSI基本数据类模型模型,数据模型主要表达协议定义的服务、逻辑设备、逻辑节点,数据、数据属性之间逻辑关系,通过设计ACSI函数接口以及函数接口的实现,处理逻辑设备、逻辑节点等的通信。2.研究了MMS服务接口与BER编解码逻辑,设计了MMS服务接口,以用于处理IEC61850通过网络传输所得到数据。3.研究了ACSI服务接口与MMS服务接口映射,ACSI服务接口和MMS服务的接口实际是一一对应的,设计服务接口的映射即将IEC61850服务端或者客户端的ACSI数据模型的数据对象或者数据属性转换为MMS协议定义的数据对象和数据属性。4.研究了传统通信协议的解析,同时将解析得到的数据转换为IEC61850定义的ACSI数据模型,这部分的设计为一个独立的程序模块,便于工程组网,论文中将该模块定义为通信前置模块,通过WCF服务与IEC61850的模块进行通信。5.研究了SCL变电站配置文件数据的读取实现,工程组网以及通信数据都是通过配置进行描述,设计这部分内容主要是从现有的工程配置中将数据读取到IEC61850数据模型中,用于通信传输。6.研究了IEC61850服务端与客户端的通信逻辑实现,设计的逻辑主要是将服务端的数据模型映射到客户端显示,然后再通过数据模型进行访问,实时更新通信数据。
【关键词】：IEC61850协议标准 抽象通信服务接口 制造报文规范 BER编解码 变电站配置描述语言
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM63;TP311.52
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 绪论12-17
• 1.1 研究工作的背景与意义12
• 1.2 IEC61850的国内外研究状况12-13
• 1.3 本文的主要贡献13-14
• 1.4 本论文研究的内容和结构安排14-17
• 第二章 相关技术概述17-24
• 2.1 MMS标准17
• 2.2 SCL配置文件17-18
• 2.3 FC控制域18-19
• 2.4 LINQ技术19-20
• 2.5 WCF技术20-22
• 2.6 WPF技术22
• 2.7 通讯前置模块22-23
• 2.8 本章小结23-24
• 第三章 需求分析与总体设计24-29
• 3.1 需求分析24
• 3.2 总体设计24-28
• 3.3 运行环境28-29
• 第四章 IEC61850服务端相关模块设计29-69
• 4.1 抽象通信服务接. ACSI设计29-34
• 4.1.1 ACSI基本数据概念类模型设计29-31
• 4.1.2 ACSI类模型和对应接.设计31-32
• 4.1.3 对象建模32-34
• 4.1.3.1 服务端（Server）建模32-33
• 4.1.3.2 逻辑设备（LD）建模33
• 4.1.3.3 逻辑节点（LN）建模33-34
• 4.2 MMS服务设计34-43
• 4.2.1 IEC61850协议体系34
• 4.2.2 编解码模块的设计与实现34-42
• 4.2.2.1 ASN.1 抽象语法和编解码分析35
• 4.2.2.2 编解码接.设计35-40
• 4.2.2.3 编解码模块的应用40-42
• 4.2.3 MMS服务接.实现42-43
• 4.3 MMS与ACSI服务接.的映射43-47
• 4.3.1 对象模型的映射43
• 4.3.2 服务接.的映射43-47
• 4.4 变电站配置描述语言SCL47-54
• 4.4.1 SCL文件说明47-49
• 4.4.2 系统配置49-54
• 4.4.2.1 常规配置49-50
• 4.4.2.2 本项目设计的组态流程50-54
• 4.5 通信前置模块54-62
• 4.5.1 MODBUS通信协议模块设计54-56
• 4.5.1.1 模块结构分析55-56
• 4.5.2 103模块设计56-61
• 4.5.3 CDT模块设计61-62
• 4.6 IEC61850服务端通讯逻辑设计62-67
• 4.6.1 初始化数据模型62-66
• 4.6.2 读写数据逻辑66-67
• 4.7 通讯前置模块与ACSI服务层通信逻辑67-68
• 4.8 本章小结68-69
• 第五章 软件测试与部署69-80
• 5.1 测试环境和工具69
• 5.2 应用建议组网方案69-71
• 5.3 IEC61850服务端测试71-76
• 5.3.1 服务端71-72
• 5.3.2 客户端72-74
• 5.3.3 MMS映射以及BER编解码测试74-76
• 5.4 通讯前置模块测试76-79
• 5.4.1 通讯前置模块解析多类通信协议76-77
• 5.4.2 软件界面设计77-79
• 5.5 本章小结79-80
• 第六章 全文总结与展望80-82
• 6.1 全文总结80
• 6.2 后续工作展望80-82
• 致谢82-83
• 参考文献83-85

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 兰森林,张沛超;基于SCL模型的IED配置器的设计与实现[J];继电器;2005年12期

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本文编号：668308