基于IEC61850的微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、在我國，電力是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要能源，以火電為主的傳統(tǒng)發(fā)電方式，不僅消耗資源而且嚴(yán)重污染環(huán)境。同時(shí)，遠(yuǎn)距離高電壓傳輸和大容量集中式發(fā)電的大電網(wǎng)存在運(yùn)行難度大、運(yùn)營成本高、調(diào)節(jié)能力弱的問題。而以風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮艿确植际桨l(fā)電為主的，包含儲(chǔ)能設(shè)備、負(fù)載和控制裝置的微電網(wǎng)技術(shù)能夠節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境、減少發(fā)電成本、實(shí)現(xiàn)靈活供電。此外，將IEC61850標(biāo)準(zhǔn)作為微電網(wǎng)通信的標(biāo)準(zhǔn)，能夠使不同廠家的不同設(shè)備進(jìn)行互操作和實(shí)現(xiàn)信息共享。本論文研究基于I

2、EC61850的微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對分布式發(fā)電、儲(chǔ)能和負(fù)載狀態(tài)的實(shí)時(shí)綜合監(jiān)控。
　　首先，論文對三相交流微電網(wǎng)系統(tǒng)的整體架構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，由中央控制器連接底層的微電網(wǎng)系統(tǒng)硬件設(shè)備和上層的監(jiān)控系統(tǒng)。接著介紹了微電網(wǎng)系統(tǒng)的分層通信結(jié)構(gòu)，將其分為調(diào)度管理層、集中控制層和就地控制層，其中在調(diào)度管理層采用的是MMS+TCP+以太網(wǎng)的通信架構(gòu)。之后對微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)功能需求進(jìn)行說明——設(shè)計(jì)一個(gè)基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)MMS(Manufactur

3、e Message Specification)服務(wù)的B/S(Browser/Server)模式的Web遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng)。然后對系統(tǒng)中所用到的主要通信技術(shù)和兩個(gè)Java中間件進(jìn)行闡述。串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)中間件和SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)系統(tǒng)中間件，向上與MMS服務(wù)器通信，向下與底層的中央控制器通信。
　　其次，論文采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)對微電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行面向?qū)ο蟮姆謱咏?/p>

4、模，將負(fù)責(zé)測控的中央控制器作為建模的IED(Intelligent Electronic Device)，采用先逐步分解，再相互結(jié)合的建模思想，即以確定邏輯節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)、構(gòu)建邏輯設(shè)備、構(gòu)建服務(wù)器的先后順序來完成建模并利用變電站配置描述語言SCL(SubstationConfiguration description Language)建立ICD(IED Capability Description)配置文件。本設(shè)計(jì)采用的是OpenIEC6

5、1850的開源代碼庫來支持運(yùn)行整個(gè)IEC61850和MMS服務(wù)程序。該庫采用Java語言編寫，面向?qū)ο蟮恼Z言更符合IEC61850面向?qū)ο蟮慕Ｌ攸c(diǎn)，而且具有平臺(tái)無關(guān)性，能夠運(yùn)行在Windows、 Linux等操作系統(tǒng)下。MMS服務(wù)器向MMS客戶端上傳電氣數(shù)據(jù)、報(bào)警信息采用MMS的報(bào)告服務(wù)，MMS客戶端向MMS服務(wù)器下發(fā)控制指令采用MMS的控制服務(wù)。為了與底層采用的Modbus協(xié)議兼容，需要在MMS服務(wù)器中進(jìn)行Modbus與IEC618

6、50協(xié)議的相互映射轉(zhuǎn)換。
　　再次，論文對Web監(jiān)控管理系統(tǒng)進(jìn)行了較為詳細(xì)的設(shè)計(jì)，對其整體功能架構(gòu)、軟件結(jié)構(gòu)和MySQL數(shù)據(jù)庫進(jìn)行了設(shè)計(jì)。接著對用到的Struts2、JDBC(JavaData Base Connectivity)、Servlet、JSP(Java Server Pages)等相關(guān)Java Web技術(shù)進(jìn)行介紹。然后對Web監(jiān)控管理系統(tǒng)各個(gè)管理功能的設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行展示和分析。監(jiān)控人員可以通過實(shí)時(shí)監(jiān)測界面查看微電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)