基于SCL的智能變電站建模和性能仿真研究.pdf

1、智能變電站為智能電網(wǎng)提供標(biāo)準(zhǔn)的、可靠的節(jié)點(diǎn)支撐，作為智能變電站“神經(jīng)系統(tǒng)”的通信系統(tǒng)是連接變電站內(nèi)各種智能電子設(shè)備的紐帶，變電站的可用性與其實(shí)時(shí)性、可靠性息息相關(guān)。過程層網(wǎng)絡(luò)作為智能變電站的關(guān)鍵特征之一，是一次設(shè)備與二次設(shè)備間信息交換的橋梁，其在智能變電站信息傳輸?shù)牡匚慌e足輕重。過程層網(wǎng)絡(luò)信息流既承載著一次設(shè)備在電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)如采樣值、開關(guān)狀態(tài)等，也承載著二次設(shè)備間跳閘、閉鎖等控制命令。然而，通信以太網(wǎng)的不透明、不可視，使過程層網(wǎng)絡(luò)通

2、信過程不可控，這成為智能變電站發(fā)展的瓶頸。那么，在 IEC61850國際標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，對(duì)智能變電站過程層通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性進(jìn)行研究，具有一定的理論和應(yīng)用價(jià)值。
　　對(duì)于智能變電站的通信網(wǎng)絡(luò)性能研究將不僅僅局限于傳統(tǒng)的物理拓?fù)鋵用?，可深入到IED設(shè)備產(chǎn)生的通信報(bào)文特點(diǎn)及通信網(wǎng)絡(luò)信息流的定性化研究分析。因此，本文首先從 IEC61850標(biāo)準(zhǔn)入手，研究基于IEC61850的智能變電站特點(diǎn)，分析IED的信息數(shù)據(jù)模型建模原則及方法，以面向?qū)ο蠛?/p>

3、層次化描述為切入點(diǎn)，重點(diǎn)介紹了智能變電站的配置語言SCL的四種配置文件特點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上以實(shí)際變電站為實(shí)例，從通信角度對(duì)IED、一次設(shè)備或變電站的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行組織和描述，為研究過程層網(wǎng)絡(luò)報(bào)文傳輸提供了良好的理論基礎(chǔ)。
　　然后，研究分析智能變電站站內(nèi)周期性數(shù)據(jù)流、隨機(jī)性數(shù)據(jù)流和突發(fā)性數(shù)據(jù)流的特點(diǎn)，建立了智能變電站內(nèi)部數(shù)據(jù)流的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)一步根據(jù)實(shí)際變電站內(nèi)部通信的數(shù)據(jù)傳輸，基于OPNET通信仿真軟件對(duì)站內(nèi)的關(guān)鍵設(shè)備如合并單元、保護(hù)

4、單元、智能終端等IED設(shè)備進(jìn)行了建模和精確業(yè)務(wù)模型配置，為后面實(shí)際案例仿真分析作基礎(chǔ)鋪墊。
　　最后，對(duì)IEC61850的報(bào)文類型和變電站內(nèi)報(bào)文傳播時(shí)延構(gòu)成及不確定特性等性能要求展開分析，并得出交換機(jī)的處理速度，通信系統(tǒng)的通信機(jī)制，IED的CPU效率等影響因素。以D2-1型變電站為例，建立了OPNET變電站通信網(wǎng)絡(luò)的仿真模型，定量分析了不同因素下報(bào)文傳播時(shí)延的不確定行為，并進(jìn)一步探討了 VLAN技術(shù)對(duì)智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性能的影