變電站自動(dòng)化系統(tǒng)嵌入式以太網(wǎng)研究.pdf

1、論文概述了變電站自動(dòng)化通信系統(tǒng)的發(fā)展及其現(xiàn)狀，分析了變電站自動(dòng)化通信系統(tǒng)發(fā)展所引發(fā)的問(wèn)題，闡述了嵌入式以太網(wǎng)在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用模式，以嵌入式以太網(wǎng)技術(shù)在變電站自動(dòng)化通信系統(tǒng)中的應(yīng)用為背景，在80296SA單片機(jī)和CS8900A網(wǎng)卡芯片構(gòu)建的硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了無(wú)操作系統(tǒng)環(huán)境下嵌入式雙以太網(wǎng)通信軟件；研究了仿真變電站自動(dòng)化通信系統(tǒng)的新方法，以及利用IEC60870-5-104協(xié)議提供的應(yīng)用規(guī)約控制機(jī)制和UDP(UserDatagramP

2、rotocol)協(xié)議在變電站內(nèi)進(jìn)行可靠傳輸?shù)牟呗浴?由于變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的間隔層設(shè)備硬件平臺(tái)配置較低，通常難以引入實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)及其以太網(wǎng)通信協(xié)議棧，本文提出了一種多任務(wù)分時(shí)、分層的以太網(wǎng)通信軟件結(jié)構(gòu)。內(nèi)存采用實(shí)時(shí)性較好的空間表進(jìn)行管理，報(bào)文采用動(dòng)靜態(tài)相結(jié)合的組織管理方式，間隔層設(shè)備的路由和地址解析，間隔層設(shè)備只實(shí)現(xiàn)地址解析功能，變電站的外出網(wǎng)關(guān)設(shè)定ARP(AddressResolutionProtocol)代理功能，

3、大大降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性。另外，論文還研究了變電站內(nèi)的以太網(wǎng)故障診斷等問(wèn)題，提出了采用ARP協(xié)議對(duì)變電站內(nèi)的通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行故障診斷的策略。 電力生產(chǎn)的特殊性對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸質(zhì)量提出了高可靠性和實(shí)時(shí)性要求。在進(jìn)行變電站典型設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)變電站內(nèi)各種情況下的網(wǎng)絡(luò)傳輸情況進(jìn)行精確的考察，為間隔層通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)提供依據(jù)，尤其是以太網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用于變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的間隔層網(wǎng)絡(luò)。論文分析了EPOCHS(ElectricPow

4、erandCommunicationSynchronizingSimulator)仿真平臺(tái)，研究了采用PSCAD/EMTDC(PowerSystemComputerAidedDesign/ElectromagneticTransientsProgramincludingDirectCurrent)和NS2(NetworkSimulator)一起協(xié)作同步仿真變電站內(nèi)數(shù)據(jù)流的方法。對(duì)與故障類型緊密相關(guān)的突發(fā)性信息，直接從PSCAD/EMTD