电力二次系统主子站业务信息流仿真技术研究

发布时间：2017-09-15 04:12

  本文关键词：电力二次系统主子站业务信息流仿真技术研究

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【摘要】：电力二次系统作为智能电网重要的组成部分,其以信息共享为理念,以网络化传输为手段,以主子站业务信息流为载体,承载着电网远动、保护、计量、在线监测等重要业务,是智能电网统一数据平台的基础。然而目前的电力二次系统存在业务种类众多、资源浪费和智能化水平低等问题,具体表现为各业务数据采样传输方式不一致、相互独立,形成数据孤岛,缺乏共享性等等。出现上述问题的主要原因是对电力二次系统的研究不够透彻,业务信息流缺乏详细、具体的描述,因此加深对电力二次系统业务信息流的研究就显得十分的迫切和必要。本文以主子站间业务信息流为研究对象,梳理各业务系统信息流特性以及建立相应的仿真模型,通过仿真对其进行定量分析,为二次系统各种数据优化、业务融合、性能评价等提供参考。首先,研究分析电力二次系统的框架及主要业务,归纳总结了二次系统中的远动系统、继电保护信息系统、广域相量测量系统这三种典型系统的业务内容及各自所使用的通信协议。并在此基础上建立各系统的业务信息流特性模型及其在主子站间的交互模型。此外还展开了对承载信息流传输的电力调度数据网的研究,包括调度数据网的构成、组网方式、安全防护模型、主子站业务接入方式等等。其次,提出了基于OPNET的电力二次系统建模方法,利用自定义建模及参数整定相结合的方式在OPNET平台上开发包括IEC 60870-5-103、IEC 60870-5-104、IEEE 1344等关键协议模型,包括交换机、路由器、防火墙、服务器、客户端在内的关键设备模型,包括路由控制、隔离及加密、虚拟专用网的调度控制策略模型。并从网络场景、业务建模、实体设备选择、仿真参数设定、仿真结果收集和显示等方面详细介绍了电力二次系统主子站业务信息流仿真平台的搭建流程。最后,本文基于上述的建模方法和开发的模型,构建了某地区的二次系统仿真平台。平台可实现对二次系统业务信息流的精确仿真,以此为对主子站业务信息流的定量分析和研究提供手段。利用仿真平台对几种典型系统及场景仿真,仿真结果证明本文仿真方法的有效性和可行性,为后续对二次系统主子站业务信息流进一步的研究工作奠定了良好的基础和提供借鉴。
【关键词】：电力二次系统 主子站 信息流 仿真 建模 电力调度数据网 OPNET
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM76;TM743
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 研究背景和意义10-11
• 1.2 研究现状11-13
• 1.3 电力二次系统主子站业务信息流建模需求分析13-15
• 1.3.1 电力二次系统主子站业务信息流建模内涵13-14
• 1.3.2 电力二次系统主子站业务信息流必要性14-15
• 1.4 OPNET对业务信息流仿真的适应性分析15-16
• 1.5 本文的主要研究内容及所做工作16-18
• 第2章 电力二次系统主子站业务信息流与电力调度数据网模型18-45
• 2.1 电力二次系统框架及主要业务18-19
• 2.2 电力二次系统主要业务及通信协议模型19-39
• 2.2.1 远动系统业务及通信协议模型19-25
• 2.2.2 继电保护信息系统业务及通信协议模型25-32
• 2.2.3 WAMS系统业务及通信协议模型32-39
• 2.3 电力调度数据网模型39-44
• 2.3.1 电力调度数据网的结构模型39-41
• 2.3.2 电力调度数据网的安全防护模型41-42
• 2.3.3 电力调度数据网的业务接入模型42-44
• 2.4 本章小结44-45
• 第3章 基于OPNET的电力二次系统建模与仿真平台45-58
• 3.1 基于OPNET的电力二次系统建模内容与方法45-47
• 3.1.1 建模内容45-46
• 3.1.2 自定义建模方法46-47
• 3.2 基于OPNET的电力二次系统关键协议建模47-51
• 3.2.1 数据单元模型48-49
• 3.2.2 应用服务模型49-50
• 3.2.3 业务功能模型50
• 3.2.4 信息流发包特性与触发机制模型50-51
• 3.3 基于OPNET的电力二次系统关键设备建模51-53
• 3.3.1 交换设备建模51-52
• 3.3.2 安全设备建模52-53
• 3.3.3 终端设备建模53
• 3.4 电力二次系统仿真平台的搭建53-57
• 3.5 本章小结57-58
• 第4章 电力二次系统主子站业务信息流仿真案例分析58-68
• 4.1 业务信息流仿真关键对象与仿真层次58-59
• 4.2 电力二次系统主子站业务信息流仿真典型系统与案例分析59-67
• 4.2.1 业务仿真及性能分析59-60
• 4.2.2 地调仿真及性能分析60-64
• 4.2.3 调度自动化系统仿真及性能分析64-67
• 4.3 本章小结67-68
• 结论与展望68-70
• 本文的主要结论68
• 进一步研究工作的展望68-70
• 参考文献70-73
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果73-75
• 致谢75-76
• 答辩委员会对论文的评定意见76

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本文编号：854232