电力系统广域保护通信系统的研究

论文摘要

我国电网已进入全国联网、西电东送的时代,随着电网的规模日益扩大,运行方式越来越复杂,对电网的保护和稳定控制越来越重要。20世纪末,基于广域测量技术和现代通信技术的广域保护系统一经提出便备受关注,它以全新的方式解决了大电网继电保护和安全自动装置之间的协调问题,是今后电力系统继电保护的发展方向。为了使分布在系统各点的装置之间相互配合,快速协调动作,广域保护系统必须首先获得各点信息(包括各测量点电气量信息,各本地装置的动作状态信息,网络拓扑结构信息等),这是关系广域保护系统能否实现的基础。因此,研究广域保护系统的实时通信就十分必要。本文结合目前计算机、通信技术的发展,首先概述了广域保护系统的构成及电力系统的数据类型,并分析了广域保护对通信系统的时延要求,这对提出广域保护通信方案至关重要,然后分析目前适合广域保护的通信技术—IP交换技术、多协议标签交换MPLS(Multi Protocol Label Switching)技术等技术,并对这些通信技术在电力系统广域保护的通信可能性进行了分析。之后对目前通信手段,即物理媒介、通信模式等进行比较分析后,提出基于MPLS技术的广域保护的通信网络方案。最后,利用网络仿真软件OPNET对该通信方案的通信性能进行仿真,并与目前广域保护通信网络进行比较,得出文中提出的新型广域通信网络方案满足广域保护通信要求的结论。研究结果对电力系统广域通信设计有一定的参考意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 广域保护背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本论文所做的工作
• 第2章 广域通信网络要求
• 2.1 广域保护系统定义
• 2.2 电力系统业务及其发展趋势
• 2.2.1 电力系统数据业务分析
• 2.2.2 电力系统网络安全性
• 2.3 广域保护对通信网络的要求
• 2.3.1 电力系统数据业务的隔离
• 2.3.2 广域通信网络实时性要求
• 第3章 适合广域保护的通信技术分析
• 3.1 目前通信网络的不足
• 3.2 广域保护通信系统的设计目标
• 3.3 广域测量技术
• 3.4 广域通信新技术
• 3.4.1 IP交换技术
• 3.4.2 SDH技术
• 3.4.3 WDM技术
• 3.4.4 MPLS技术
• 第4章 新型广域保护通信系统方案
• 4.1 广域保护通信系统方案评估
• 4.1.1 物理层载体比较
• 4.1.2 IP传输模式比较
• 4.1.3 SDH Over WDM优势
• 4.2 广域实时通信协议
• 4.2.1 传输层通信协议
• 4.2.2 应用层通信规约
• 4.3 适合广域保护的通信方案
• 4.3.1 拓扑结构
• 4.3.2 通信网络优势
• 第5章 广域通信网络性能评价
• 5.1 OPNET软件介绍
• 5.2 仿真模型创建
• 5.2.1 系统建模
• 5.2.2 网络拓扑结构
• 5.2.3 仿真条件设定
• 5.3 业务流参数特性及仿真设置
• 5.4 仿真结果及分析
• 5.4.1 现有广域通信网络性能分析
• 5.4.2 光纤广域通信网络性能分析
• 5.4.3 具有 MPLS机制的广域网络性能分析
• 5.5 仿真讨论
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文