基于IEC61850的微電網監(jiān)控系統(tǒng)設計.pdf

1、在我國，電力是國民經濟發(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重污染環(huán)境。同時，遠距離高電壓傳輸和大容量集中式發(fā)電的大電網存在運行難度大、運營成本高、調節(jié)能力弱的問題。而以風能、太陽能、地熱能等分布式發(fā)電為主的，包含儲能設備、負載和控制裝置的微電網技術能夠節(jié)約能源、保護環(huán)境、減少發(fā)電成本、實現(xiàn)靈活供電。此外，將IEC61850標準作為微電網通信的標準，能夠使不同廠家的不同設備進行互操作和實現(xiàn)信息共享。本論文研究基于I

2、EC61850的微電網監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對分布式發(fā)電、儲能和負載狀態(tài)的實時綜合監(jiān)控。
　　首先，論文對三相交流微電網系統(tǒng)的整體架構進行了設計，由中央控制器連接底層的微電網系統(tǒng)硬件設備和上層的監(jiān)控系統(tǒng)。接著介紹了微電網系統(tǒng)的分層通信結構，將其分為調度管理層、集中控制層和就地控制層，其中在調度管理層采用的是MMS+TCP+以太網的通信架構。之后對微電網監(jiān)控系統(tǒng)功能需求進行說明——設計一個基于IEC61850標準MMS(Manufactur

3、e Message Specification)服務的B/S(Browser/Server)模式的Web遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)。然后對系統(tǒng)中所用到的主要通信技術和兩個Java中間件進行闡述。串口轉以太網中間件和SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)系統(tǒng)中間件，向上與MMS服務器通信，向下與底層的中央控制器通信。
　　其次，論文采用IEC61850標準對微電網系統(tǒng)進行面向對象的分層建

4、模，將負責測控的中央控制器作為建模的IED(Intelligent Electronic Device)，采用先逐步分解，再相互結合的建模思想，即以確定邏輯節(jié)點和數(shù)據、構建邏輯設備、構建服務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。本設計采用的是OpenIEC6

5、1850的開源代碼庫來支持運行整個IEC61850和MMS服務程序。該庫采用Java語言編寫，面向對象的語言更符合IEC61850面向對象的建模特點，而且具有平臺無關性，能夠運行在Windows、 Linux等操作系統(tǒng)下。MMS服務器向MMS客戶端上傳電氣數(shù)據、報警信息采用MMS的報告服務，MMS客戶端向MMS服務器下發(fā)控制指令采用MMS的控制服務。為了與底層采用的Modbus協(xié)議兼容，需要在MMS服務器中進行Modbus與IEC618

6、50協(xié)議的相互映射轉換。
　　再次，論文對Web監(jiān)控管理系統(tǒng)進行了較為詳細的設計，對其整體功能架構、軟件結構和MySQL數(shù)據庫進行了設計。接著對用到的Struts2、JDBC(JavaData Base Connectivity)、Servlet、JSP(Java Server Pages)等相關Java Web技術進行介紹。然后對Web監(jiān)控管理系統(tǒng)各個管理功能的設計結果進行展示和分析。監(jiān)控人員可以通過實時監(jiān)測界面查看微電網系統(tǒng)實