基于IEC 61850的數(shù)字化變電站過程層仿真設(shè)計(jì).pdf

1、變電站是輸配電系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，自從早期的RTU裝置、高頻繼電保護(hù)裝置等設(shè)備開始在變電站內(nèi)應(yīng)用，變電站就已經(jīng)具有了數(shù)字化的特征，IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的出臺更是為數(shù)字化變電站的發(fā)展指明了方向。由于數(shù)字化變電站在建設(shè)、運(yùn)行、維護(hù)和管理等方面獨(dú)特的優(yōu)勢，使其成為近年業(yè)內(nèi)關(guān)注的熱點(diǎn)。在研制符合IEC61850的新型設(shè)備的過程中，為了檢驗(yàn)裝置的可靠性、靈敏性，經(jīng)常需要電力系統(tǒng)發(fā)生故障后的暫態(tài)電壓、電流信號。因此，本文提出了利用Matlab實(shí)現(xiàn)符合I

2、EC61850的過程層的仿真，利用過程層仿真數(shù)據(jù)測試新型設(shè)備成為一個靈活、方便、經(jīng)濟(jì)的實(shí)驗(yàn)方法。 本文首先簡要介紹了IEC61850的主要內(nèi)容，詳細(xì)分析了其核心的思想。針對線路保護(hù)和測量應(yīng)用，分析了采樣值傳輸模型的具體構(gòu)建途徑。在深入研究采樣值傳輸模型的基礎(chǔ)上，對其中的邏輯設(shè)備、邏輯節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了具體的建模，為采樣值仿真的實(shí)現(xiàn)提供了良好的理論基礎(chǔ)。 合并單元作為電子互感器與間隔層設(shè)備的接口模塊，主要功能是同步采集三相電壓電流

3、輸出的數(shù)字信息，匯總后按照一定的格式輸出給二次保護(hù)控制設(shè)備。本文實(shí)現(xiàn)了基于S函數(shù)的合并單元數(shù)據(jù)處理模塊的仿真，利用Matlab/Simulink模塊完成了數(shù)字化變電站過程層的仿真設(shè)計(jì)。通過運(yùn)行在額定狀態(tài)、20％額定電流、5％額定電流、典型故障狀態(tài)下系統(tǒng)數(shù)據(jù)與合并單元輸出數(shù)據(jù)的對比，可以看出合并單元輸出的仿真誤差能夠滿足互感器誤差限值要求，仿真數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、有效，能夠?yàn)殚g隔層設(shè)備的測試提供有效的信號。 數(shù)字化變電站過程層通信有強(qiáng)實(shí)時性

4、的特點(diǎn)。TCP和UDP是TCP/IP模型傳輸層上的最主要協(xié)議，雖然UDP是面向無連接的，但是它比TCP具有更好的傳輸效率，滿足IEC61850的“請求/無應(yīng)答”的服務(wù)要求。本文實(shí)現(xiàn)了在傳輸層上采用面向無連接協(xié)議的socket編程方案，該方案也具有基于IEC61850-9-2標(biāo)準(zhǔn)通信的兼容性。 由于某些特殊用途的過程層設(shè)備依然保持著模擬量輸出接口，所以本文在實(shí)現(xiàn)過程層網(wǎng)絡(luò)通訊的同時，還保留了模擬量輸出接口，利用高速高性能模擬輸出采