符合IEC 61850标准的配网自动化系统通信网关的研究

论文摘要

论文在对配电网及其自动化系统和IEC 61850标准规约这两方面进行深入分析的基础上,提出将IEC 61850标准规约应用于配电网自动化系统的创新性应用方案,并对其进行可行性和适用性分析;设计一种通信网关设备实现配电网传统通信规约与IEC 61850标准规约的相互转换,实现配网自动化系统通信规约的统一。论文根据IEC 61850的技术特点,建立了面向对象的配电网自动化设备模型和相关数据模型;采用XML (Extensible Markup Language)相关的先进技术(XSLT、XPath等),并使用先进的支持XML文件的嵌入式实时数据库来实现规约转换的软件设计;利用ARM7系列44B0开发板,建立uClinux嵌入式操作系统基础上的交叉编译环境,并嵌入XML实时数据库,进行相关调试,验证了规约转换软件设计方案的有效性和正确性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 配电网及其特点
• 1.2 配电网自动化系统
• 1.2.1 配电自动化的概念
• 1.2.2 配电网自动化的功能
• 1.2.3 配电自动化系统
• 1.2.4 配电网自动化技术的发展、现状及问题
• 1.3 本课题研究内容
• 1.4 本文的研究方法
• 第二章 IEC61850 内涵的研究
• 2.1 引言
• 2.1.1 IEC 61850 标准制定的原因
• 2.1.2 IEC 61850 标准制定的目的
• 2.2 IEC 61850 标准规约的主要内容
• 2.3 IEC 61850 标准规约的主要特点
• 2.3.1 面向对象的建模技术
• 2.3.2 分布、分层的信息体系
• 2.3.3 使用抽象通信服务接口（ACSI）
• 2.3.4 特殊通信服务映射（SCSM）技术
• 2.3.5 面向设备的自描述
• 2.3.6 面向未来的、开放的体系结构
• 2.4 IEC 61850 标准规约在配网自动化系统中的实用性分析
• 2.4.1 全面而完善的功能与数据对象建模方法符合配电网数据的特点
• 2.4.2 IEC 61850 对各种协议网络的适应性可以满足配电网对通信规约统一性的要求
• 2.4.3 IEC 61850 所带来的设备互操作性有利于优化配电自动化的功能和提高配电网的可靠性
• 2.5 本章小节
• 第三章 配电网自动化系统相关设备信息模型的建立
• 3.1 XML 简介
• 3.2 XML Schema（模式）及SCL 简介
• 3.3 配网自动化系统中的设备信息建模
• 3.4 本章小结
• 第四章 规约转换的软件实现方法研究
• 4.1 配电网常用通信规约简介
• 4.1.1 通信协议基本概念
• 4.1.2 配电网中常用的几种通信规约
• 4.2 向IEC 61850 标准规约转换的软件实现方法
• 4.2.1 传统的规约转换方法
• 4.2.2 本文针对IEC 61850 规约所使用的规约转换方法
• 4.2.3 嵌入式XML 实时数据库的应用
• 4.3 本章小节
• 第五章 基于 ARM7 系列 44B0 开发板的硬件实验平台
• 5.1 ARM7 系列 44B0 开发板的基本概况
• 5.2 交叉编译环境的建立与应用
• 第六章 结论和展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况