基于互联网技术的电力系统广域保护通信系统研究

发布时间：2016-07-22 02:02

  本文关键词：基于互联网技术的电力系统广域保护通信系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

《西南交通大学》 2012年

基于互联网技术的电力系统广域保护通信系统研究

董雪源  

【摘要】：我国电力工业正从全国联网、西电东送、超高压、大机组的发展阶段向特高压、智能电网、绿色发电的发展新阶段转变。我国电网在供电可靠性提高的同时,其运行控制难度也在增大。互联电网中一旦出现能够引发电网大面积停电的严重故障,将会对国民经济造成巨大的损失,给社会带来严重的负面影响。高速、准确动作的继电保护和可靠、及时的紧急控制可减小互联电网大停电事故的影响范围,降低由于停电造成的社会经济损失。但国内外多次大面积停电事故的经验教训表明传统继电保护存在的问题有可能威胁到互联电网的安全稳定运行。 广域保护系统的提出为保证互联电网的安全稳定运行提供了重要控制手段。实时可靠的通信是实现广域保护系统的关键环节之一。由于广域保护系统具有系统结构多样、覆盖地域广、布点多、通信过程复杂等特点,电力系统中传统点对点或专线通信方式已不能适应广域保护系统的通信需要。在智能电网快速发展的趋势下,为满足电力系统各种控制信息及其他运行信息运行于同一电力信息专用网络平台的需要,基于互联网标准的电力系统企业内联网将会得到广泛的应用。基于互联网协议的通信技术将为实现广域保护系统通信提供新的技术手段。研究网络通信模式下满足电网保护和控制系统信息传输实时性和可靠性需求的通信技术,对广域保护系统的实现具有重要的理论和现实意义。论文以互联网技术及其在电力系统广域保护系统信息传输中的应用为主要研究内容,重点研究了互联网服务质量保证技术和网络传输层流控传输协议在保证广域保护系统信息传输实时性和可靠性方面存在的问题,以及在EPOCHS平台上构建基于电网标准测试系统的广域保护系统仿真模型的方法。论文的研究成果对互联网通信技术应用于电力系统运行与控制信息的传输以及广域保护系统投入实际应用具有重要意义。 论文首先介绍了广域保护定义和系统结构,分析了广域保护通信需求,并分别对互联网技术在电力系统中的应用研究现状和广域保护通信研究现状进行了介绍,说明了本文所做的主要工作。 为保证电力系统信息综合传输中各种信息业务的服务质量,提出一种改进的最坏情况下公平的加权公平队列(mproved worst-case fair weighted fair queueing plus,IWF2Q+)调度算法。该算法通过在WF2Q+算法的虚拟开始时间和虚拟完成时间计算公式中引入“虚拟延迟时间”,解决了电力系统信息综合传输中由WF2Q+算法导致的推迟传输高优先级信息业务分组的问题。以NS2为工具,建立了基于区分服务体系结构模型的IEEE14母线系统信息综合传输网络仿真模型,运用网络仿真方法定量评估了以IWF2Q+算法实现基于区分服务体系结构模型的电力系统信息综合传输时各类信息业务的实时性和公平性。仿真结果表明IWF2Q+算法降低高优先级信息业务分组延时,同时兼顾综合传输的各类信息业务间的公平性,证明了1WF2Q+算法的有效性和可行性。 电力系统广域控制系统需要可靠实时的信息传输。基于互联网技术的电力系统企业内联网将成为广域保护和控制系统的通信平台。文中对基于区分服务体系结构模型的服务质量保证措施在电力系统企业内联网中的应用进行了研究。利用EPOCHS平台构建了基于IEEE50机改进测试系统的广域频率稳定预测控制及通信系统仿真模型。利用该模型仿真研究了基于互联网技术实现的广域控制系统信息传输的服务质量保证问题。构建了采用集中式结构的主从式广域频率稳定预测控制Agent系统,设计了层次化星环拓扑结构的通信网络仿真模型,在EPOCHS中实现了PSS/E和NS2的联合仿真。仿真结果证实了服务质量保证措施的有效性。 分析比较了IntelliGrid体系结构备选的通信故障恢复技术,指出SCTP是一种能够在传输层提供通信恢复服务的协议,在电力通信系统中有着良好的应用前景。在重点分析SCTP特点的基础上分析比较了SCTP与TCP协议的特性。采用网络仿真的方法研究了网络链路发生故障断开情况下,基于SCTP多宿性路径切换特性的网络级容错机制。针对SCTP原多宿性路径切换方法的不足,提出一和(?)SCTP改进多宿性路径切换方法。仿真验证了该方法在单路由器网络模型和多路由器网络模型中应用的有效性。 论文率先将SCTP应用于广域后备保护通信,以解决电力通信网络与输电线路同时故障时,通过保证信息传输的实时性和可靠性来保证广域后备保护迅速可靠动作的问题。给出一种提高SCTP通信实时性的措施,并将该措施及SCTP改进多宿性路径切换方法应用于广域后备保护信息传输。在EPOCHS上构建了一种用于变电站集中式广域后备保护系统通信方式研究的仿真模型,完成通信网络及SCTP、广域后备保护Agent系统和电网建模工作。仿真验证了所提出的通信方式在广域后备保护信息传输中应用的有效性。

【关键词】：
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM76;TP301.6
【目录】：

下载全文 更多同类文献

CAJ全文下载

(如何获取全文？ 欢迎：购买知网充值卡、在线充值、在线咨询)

CAJViewer阅读器支持CAJ、PDF文件格式

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 陈锦云;;电力工程技术应用于智能电网建设中的分析[J];科技创业家;2013年07期

2 曲伟;周长健;;电磁兼容技术在电力自动化系统中的应用分析[J];黑龙江科技信息;2013年22期

3 宋书军;;关于互联网通信技术的应用研究[J];中国新通信;2013年20期

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 黄晓莉;面向21世纪的国家电力数据网络(上)[J];电力系统自动化;1999年22期

2 朱江峰,黄佩伟;基于IP技术的配电自动化通信系统[J];电力系统自动化;2000年15期

3 元翔,范方黎;电力宽带数据通信网的设计方案[J];电力系统自动化;2000年18期

4 辛耀中,卢长燕;电力系统数据网络技术体制分析[J];电力系统自动化;2000年21期

5 罗毅,涂光瑜,张锦辉,申自力,詹新华;变电站信息数字化综合传输方案[J];电力系统自动化;2001年08期

6 袁宇波,丁俊健,陆于平,唐国庆,郭家银,浦南祯;基于Internet/Intranet的电网继电保护及故障信息管理系统[J];电力系统自动化;2001年17期

7 刘清瑞,成海彦;采用因特网进行电力实时数据通信的试验研究[J];电力系统自动化;2001年20期

8 崔沅,程林,孙元章,黎雄,彭疆南,钟志安,张剑云;应用ATM网络实现电力系统远程实时监控[J];电力系统自动化;2002年14期

9 施永益,黄忠东;基于排队论和QoS的电力系统主干网带宽估算[J];电力系统自动化;2002年18期

10 严登俊,袁洪,高维忠,吴峰,鞠平;利用以太网和ATM技术实现电网运行状态实时监测[J];电力系统自动化;2003年10期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 王冬青;基于数据网的新型广域后备保护系统[D];华中科技大学;2006年

2 王阳光;应对灾变的广域保护信息处理及通信技术研究[D];华中科技大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 宋功益;电网故障诊断与广域后备保护算法研究[D];西南交通大学;2010年

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 田科峰;;电气设备智能化技术在智能变电站的应用[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2010年03期

2 王健;;广域测量系统在电力系统中的应用研究[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2011年03期

3 赵飞月;;地区调度自动化系统及调度数据网安全分析探讨[J];安徽电力;2009年04期

4 郭雅蓉;;电网安全保护技术浅析[J];安徽文学(下半月);2010年09期

5 田建伟;胡兆光;吴俊勇;周景宏;;远距离大容量风水互补系统的优化调度[J];北京交通大学学报;2011年05期

6 宋丽华;李培娅;张燕;王沁;;一种适用于HFC网络CM的QoS解决方案[J];北京科技大学学报;2008年09期

7 王晓丰;;关于智能电网中的通信传输技术分析[J];才智;2012年02期

8 张金祥;;光纤通信在电力系统的应用[J];赤峰学院学报(自然科学版);2012年06期

9 安英海;龚跃;王玉琢;张岗岗;刘建军;;吉林省创一流同业对标评价系统设计[J];长春理工大学学报(自然科学版);2009年01期

10 李家坤;;我国智能电网建设的战略意义及发展方向分析[J];长江工程职业技术学院学报;2011年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 黄伟;蔡葆锐;杨强;;开展智能电网研究应用的建议[A];2010年云南电力技术论坛论文集（优秀论文部分）[C];2010年

2 刘利成;;电力信息安全分析及解决方案探讨[A];华东六省一市电机（电力）工程学会输配电技术研讨会2004年年会论文集[C];2004年

3 牛萌;吴鸣;黄体笋;魏德林;;智能电网中的储能技术应用及展望[A];第十三届中国科协年会第15分会场-大规模储能技术的发展与应用研讨会论文集[C];2011年

4 朱发国;华国哲;胡宁;;供用电自动化通信及Vlan技术的应用[A];2003中国电机工程学会电力系统自动化专委会供用电管理自动化分专业委员会成立暨第一届学术交流会议论文集[C];2003年

5 齐郑;杨以涵;;基于Internet/Intranet的小电流接地系统单相接地故障信息管理及决策支持系统[A];2003中国电机工程学会电力系统自动化专委会供用电管理自动化分专业委员会成立暨第一届学术交流会议论文集[C];2003年

6 毕天姝;徐慧明;黄少锋;杨奇逊;;计及暂态过程的单支路切除广域后备保护研究[A];2007中国继电保护及自动化行业年会论文集[C];2007年

7 吕鑫;贾宁;;基于广域测量系统的自动切负荷控制的研究[A];2007中国继电保护及自动化行业年会论文集[C];2007年

8 王婧;哈恒旭;;投影变换理论在电磁暂态分析中的应用[A];2007中国继电保护及自动化行业年会论文集[C];2007年

9 李荣宇;;OPGW和ADSS电力光缆冰灾抢修中在特殊条件下的施工工艺[A];2008年抗冰保电优秀论文集[C];2008年

10 李荣宇;;OPGW和ADSS电力光缆冰灾抢修中在特殊条件下的施工工艺[A];2008年抗冰保电技术论坛论文集（二）[C];2008年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 汪隆君;电网可靠性评估方法及可靠性基础理论研究[D];华南理工大学;2010年

2 刘慧芳;非并网风电直供系统方案设计及控制策略研究[D];中国地质大学（北京）;2011年

3 唐慧;区域电网智能化发展水平综合评价研究[D];华北电力大学（北京）;2011年

4 张亚刚;基于广域信息的电力系统故障元件定位方法研究[D];华北电力大学（北京）;2011年

5 张科;基于广域测量系统的电力系统低频振荡模态分析研究[D];华中科技大学;2011年

6 李正天;高压线路保护动作特性分析及新原理研究[D];华中科技大学;2011年

7 吴晋波;飞轮储能技术及其在电力系统控制中的应用研究[D];华中科技大学;2011年

8 王博;复杂电力系统安全风险及脆弱性评估方法研究[D];华中科技大学;2011年

9 陈少华;电力塔无线传感器网络监测系统关键技术研究[D];大连海事大学;2011年

10 韩国政;基于IEC61850的配网自动化开放式通信体系[D];山东大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 戚新红;区域母线电压相角测量系统的研究[D];河南理工大学;2010年

2 张维;基于ARM7的配电变电所和开闭所RTU研究[D];山东科技大学;2010年

3 杨燚;地区电力通信系统规划研究[D];郑州大学;2010年

4 李冀;合肥220千伏植物园变电站的数字化应用设计与实施[D];合肥工业大学;2010年

5 蒋松;GMM-FBG电流传感器及其应用技术[D];哈尔滨理工大学;2010年

6 钟佰维;惠州供电局图像监控系统与SCADA系统联动的研究[D];华南理工大学;2010年

7 叶石丰;基于IEC 61850 GOOSE通信机制的简易母线保护在均禾变电站的应用[D];华南理工大学;2010年

8 王俊永;分布式同步相量测量技术的研究[D];中国电力科学研究院;2010年

9 谷丰强;基于SQL语义的安全过滤系统研究与实现[D];中国电力科学研究院;2009年

10 权楠;工频通信信道特性及模型研究[D];中国电力科学研究院;2009年

【同被引文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 常其刚;;互联网通信技术的应用研究[J];电脑知识与技术(学术交流);2007年07期

2 陈红兵,李俊兵,黄婷婷;互联网通信技术的应用研究[J];信息技术;2004年07期

3 王立谦;朱明清;;浅谈智能电网的现状与发展[J];黑龙江科技信息;2011年19期

4 叶海强;安建锋;;对智能电网中智能电表技术的展望[J];科技创新导报;2011年22期

5 瞿洪华;;电子信息技术在电力自动化系统中的应用研究[J];科技资讯;2012年05期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 汪永华;汪凤凤;;面向21世纪的我国统一坚强智能电网及应用[A];2011年安徽省智能电网技术论坛论文集[C];2011年

【二级引证文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 张宁;;浅析电力工程技术在智能电网建设中的应用[J];电子制作;2013年23期

2 胡金斌;;关于电力自动化系统中的数据处理[J];电子制作;2014年06期

3 徐建平;;简析FTTH技术在互联网通信的具体应用[J];无线互联科技;2014年03期

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李培源,龚涌涛,顾畹仪;WDM网络路由计算中的平衡最短路算法[J];北京邮电大学学报;2004年02期

2 何宏群;变压器铁心多点接地故障的诊断[J];变压器;1997年08期

3 尹项根;汪旸;张哲;文明浩;;应对电网灾变的有限广域智能保护初论[J];电力科学与技术学报;2008年04期

4 吕志来,张保会,哈恒旭;一种变结构的时间序列预测算法及其在电力系统暂态稳定预测中的应用[J];电工技术学报;2002年03期

5 王永强,律方成,李和明;基于贝叶斯网络和油中溶解气体分析的变压器故障诊断方法[J];电工技术学报;2004年12期

6 文福拴，邱家驹，韩祯祥;只利用断路器信息诊断电力系统故障的高级遗传算法[J];电工技术学报;1996年02期

7 陈瞡华,陈少华,杨宜民;多Agent系统及其在电力系统继电保护中的应用[J];电气应用;2005年04期

8 牛文娟;苗世洪;刘沛;林湘宁;;新型广域高压输电线路后备保护系统实时通信的研究和应用[J];电气应用;2006年09期

9 许建德,陆以群;新型数字电流差动保护装置中的数据采样同步和通信方式[J];电力系统自动化;1993年04期

10 王积荣;浅析城网建设和改造中的配电自动化[J];电力系统自动化;1999年01期

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 吴欣;基于改进贝叶斯网络方法的电力系统故障诊断研究[D];浙江大学;2005年

2 聂岩;基于贝叶斯网络的变压器故障诊断方法研究[D];华北电力大学（河北）;2007年

3 谭凌峰;电力变压器绝缘故障模糊诊断方法的研究[D];湖南大学;2007年

4 廖洪根;电力系统广域保护通信系统的研究[D];西南交通大学;2008年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 谢邦鹏;沈光敏;孙阳盛;;智能配电网中的继电保护工作展望[J];上海电力;2010年03期

2 易俊;周孝信;;电力系统广域保护与控制综述[J];电网技术;2006年08期

3 罗勇;谭崇春;;电网广域保护通信系统结构研究[J];重庆电力高等专科学校学报;2010年01期

4 成霞;;基于智能变电站的广域控制保护方案实现[J];中国科技信息;2010年22期

5 刘凡操;罗克锋;茆骏;;探讨继电保护的原理[J];科技风;2010年21期

6 王宏伟;段建军;殷宏涛;孙兆国;张伟;;对构建山东500kV电网广域保护系统的探讨[J];山东电力技术;2006年05期

7 蔡晓烨;房鑫炎;;基于网格平台的广域后备保护专家系统[J];继电器;2007年08期

8 牛文娟;苗世洪;刘沛;林湘宁;;新型广域高压输电线路后备保护系统实时通信的研究和应用[J];电气应用;2006年09期

9 吴崇昱;孙雷波;张军;;一种基于软实时通信的广域保护原理[J];电力自动化设备;2006年12期

10 Farhad NAMDARI;Sadegh JAMALI;Peter A CROSSLEY;;广域保护中基于能量守恒原理的母线及输电线差动保护(英文)[J];电力系统自动化;2007年03期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 程少龙;王宝华;张勇飞;彭鹏;;基于自适应纵联比较原理的广域保护算法研究[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集（上册）[C];2008年

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 张剑云;电力系统暂态安全防御中广域观测与控制的研究[D];清华大学;2006年

2 丛伟;广域保护系统结构及故障判别算法研究[D];山东大学;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 代凤仙;分布式电源对配电网保护的影响分析及对策[D];天津大学;2008年

2 杨丹;高压输电线路广域后备保护及其通信的研究[D];华中科技大学;2006年

3 颜俊;高压输电线路广域后备保护研究[D];华中科技大学;2005年

4 丁力;新型广域网后备保护研究[D];华中科技大学;2006年

5 沙志成;关于广域保护下通信系统的研究[D];山东大学;2005年

6 孙开宁;可预防级联跳闸的广域保护系统研究[D];山东大学;2008年

7 汤俊;电网广域电流差动保护算法研究[D];西南交通大学;2007年

8 阳世荣;基于电网广域测量信息的广域保护研究[D];华中科技大学;2006年

9 侯艳;广域信息在电力系统继电保护中的应用[D];华北电力大学（河北）;2008年

10 赵普;高压输电线路新型广域后备保护研究[D];西南交通大学;2009年

  本文关键词：基于互联网技术的电力系统广域保护通信系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：74720