基于ARM9200的数字化变电站IEC61850-9-2标准的实现

论文摘要

变电站系统实现自动化,这是变电站系统发展的趋势。目前,已经有很多相关的变电站自动化系统方面的产品相继出现,这里包括了智能的一次设备和网络的二次设备等,这些产品的出现加速了变电站自动化系统的进展。变电站自动化系统实现的核心基础是IEC61850标准,该标准统一了变电站系统的通信协议,统一了变电站设备的规范,统一了变电站的结构,这是变电站实现国际化至关重要的一步。本课题的任务是基于ARM9200微处理器对IEC61850-9-2标准进行实现,本文的主要工作有：分析了当前数字化变电站的特点和现状,对数字化变电站的发展前景做出了归纳。深刻阐述了IEC61850的整个体系结构,并为数字化变电站发展提供了整体实现方案。设计了以ARM9200微处理器为核心的电路原理图,阐述了电路原理图各模块的工作方式,并把硬件电路调试成功。在深入了解IEC61850-9-2建模思路的基础上,解析了本课题的程序,并将其调试成功。本课题的程序是指东南大学和江西省电力科学研究院编写的对IEC61850-9-2标准解析实现的程序。最后在变电站过程层环境中对电路板进行了调试,本课题的成果将可直接投入变电站研究和应用。IEC61850-9-2的实现,对变电站自动化系统的发展可起到一定程度的推动作用,这使得运行商可进一步降低配置、运营的成本,同时可进一步提高变电站自动化系统的供电性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 本课题研究现状概述
• 1.2 数字化变电站特点
• 1.3 本课题的主要工作
• 第2章 IEC61850标准与数字化变电站
• 2.1 IEC61850标准体系介绍
• 2.2 数字化变电站IEC61850标准特点
• 2.2.1 变电站分层
• 2.2.2 采用了面向对象的数据建模技术
• 2.2.3 采用面向对象技术的优点
• 2.2.4 通信网络模型描述
• 2.2.5 变电站内信息类型
• 2.2.6 通信网络的可靠性分析
• 2.3 IEC61850数字化变电站整体实现方案
• 2.4 数字化变电站的实现基础
• 第3章 电路设计与调试
• 3.1 课题总框图
• 3.2 芯片选择
• 3.3 ARM9200最小系统电路设计
• 3.4 电路板调试
• 3.4.1 电源调试
• 3.4.2 最小系统调试
• 3.4.3 网络接口调试
• 3.5 PCB展示
• 第4章 程序解析与调试
• 4.1 协议概述
• 4.2 信息建模方法
• 4.2.1 应用功能和信息的分解
• 4.2.2 用逐步合成的方法创建信息模型
• 4.2.3 逻辑节点和数据建模
• 4.2.4 逻辑设备建模
• 4.2.5 逻辑节点和数据的使用及扩展
• 4.3 信息模型实例
• 4.3.1 逻辑节点的定义
• 4.3.2 数据的定义
• 4.3.3 IED合成的例子
• 4.4 采样值传输模型的映射
• 4.4.1 多播采样值控制块类和服务的映射
• 4.4.2 单播采样值控制块类和服务的映射
• 4.5 程序分析
• 4.6 软件调试
• 第5章 过程层调试
• 5.1 配电软件EnerVista
• 5.2 过程总线设备HardFiber
• 5.3 UR继电器
• 5.4 过程层调试
• 第6章 结束语
• 6.1 总结
• 6.2 研究成果
• 6.3 不足之处和有待完善的工作
• 致谢
• 参考文献