基于IEC61850的IED配置器设计与实现

论文摘要

IEC61850是国际电工技术委员会IEC（International ElectrotechnicalCommission）发布的变电站自动化系统通信唯一的国际标准,标准旨在统一目前各成一体的变电站自动化通信系统,提高系统的互操作性、开放性和扩展性。标准采用了面向对象技术,设计了抽象通信服务接口ACSI（AbstractCommunication Service Interface）,使标准独立于特定的通信协议栈,实现应用和通信的解耦与分离,为不同厂商的智能电子设备IED（Intelligent ElectronicDevice）实现互操作和系统无缝集成提供了途径。标准引入了变电站配置描述语言SCL（Substation Configuration Description Language）,使得各种IED产品的自描述成为可能。论文首先对IEC61850产生的背景,国内外基于IEC61850的研究现状,特别是基于IEC61850的变电站配置器方面的相关研究现状进行了介绍,到目前为止,国内外关于变电站配置器方面的研究大多处于理论探索阶段。虽然少数厂商的产品已经面世,如ASE公司的Visual SCL for IEC61850,但是,变电站配置器的工程化仍需研发。变电站的配置包括系统配置器和IED配置器,本文研究的是IED配置器。论文阐述了IED配置流程,提出了IED配置器的设计思路,即IED配置器的功能分析和功能的具体实现方法,设计其中IED配置描述文档CID（Configured IED Description）生成、文档浏览与维护界面、XML语法检查等主要功能,并采用Visual C++构造了一个IED配置器的模型系统。论文最后针对一个中型变电站模型及其变电站配置描述文档SCD（Substation Configuration Description）,利用本文设计的IED配置器,通过提取和目标IED相关联的信息来生成目标IED的配置描述文档CID,并探讨了IED根据CID文档生成对象模型的方法。本文通过对IEC61850标准的研究以及IED配置器的设计与实现,为实现高效、灵活的IED配置器的工程化做了有益的探索。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景和意义
• 1.2 IEC61850的国内外研究现状
• 1.3 基于IEC61850的变电站配置器方面的研究现状
• 1.4 本文所做的主要工作
• 第2章 IEC61850标准介绍
• 2.1 IEC61850标准的特点
• 2.2 IEC61850标准的体系结构
• 2.3 IEC61850标准的核心技术
• 2.3.1 面向对象的建模技术
• 2.3.2 抽象通信服务接口ACSI
• 2.3.3 特定通信服务映射SCSM
• 2.3.4 制造报文规范MMS技术的运用
• 2.3.5 变电站配置描述语言SCL
• 第3章 变电站配置管理的工作原理
• 3.1 变电站的配置过程
• 3.2 IEC61850中的两类配置器
• 3.3 SCL文档对象模型
• 3.4 SCL配置描述文档的结构
• 3.4.1 SCL配置文档的组成
• 3.4.2 四种不同的SCL配置文档
• 3.5 XML技术与XML应用程序接口
• 3.5.1 XML技术介绍
• 3.5.2 XML应用程序接口
• 第4章 IED配置器的设计与实现
• 4.1 IED配置器设计方案
• 4.1.1 IED配置器功能分析
• 4.1.2 IED配置器工作流程分析
• 4.1.3 IED配置器模块划分
• 4.2 IED配置器的设计与技术实现
• 4.2.1 IED配置器主界面的设计
• 4.2.2 SCL文档的语法检查
• 4.2.3 SCL配置文档的读取和树形显示
• 4.2.4 对SCL文档的节点属性值的操作
• 4.2.5 IED配置文档CID的生成
• 第5章 IED配置器的运行与实例分析
• 5.1 实际IED配置文档CID的生成
• 5.2 IED根据CID文档动态生成对象模型的简单探讨
• 5.2.1 基于SCL配置文档的IED建模机制
• 5.2.2 建立IED结构模型的方法探讨
• 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 攻读硕士学位期间发表的论文和参加的科研项目