基于IEC61850标准的变电站自动化系统模型设计及生成

论文摘要

在变电站自动化系统的发展过程中,由于缺少统一的电力规约,导致采用不同规约的设备之间进行互操作之前,要进行大量的规约转换工作,严重影响了变电站自动化系统的开发和运行的效率。为了解决这一问题,以实现设备互操作性为目标的IEC 61850标准被提出,并得到了广泛的研究和推广。本文首先介绍了IEC61850标准,包括IEC61850标准的组成、目的、系统结构、功能分解、信息模型、抽象通信服务接口(ACSI)、特殊通信服务映射(SCSM)和基于XML的变电站配置描述语言(SCL)等方面的内容。接着采用这些知识对一个典型的继电保护功能进行功能分解和智能电子设备(IED)的模型设计,并在工具XMLSpy下,根据标准中介绍SCL的第六部分给出的8个描述SCL语法的Schema定义文件,对设计的模型进行描述。在此基础上,提出了基于SCL解析的静态模型生成和基于ACSI服务的动态模型生成两种模型生成方法,并对这两种方法的适用条件和运行效率等进行了比较;最后在linux系统下,利用开源的XML的C语言解析包libxml2实现了基于SCL解析的静态模型生成方法,利用模拟的ACSI服务实现了基于ACSI服务的动态模型生成方法,从而验证了两种方法的可行性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景
• 1.2 IEC 61850标准的发展和研究现状
• 1.3 IEC 61850标准研究中的主要问题
• 1.4 论文的主要内容和组织结构
• 第二章 IEC 61850标准概述
• 2.1 IEC 61850标准概观
• 2.1.1 标准组成
• 2.1.2 变电站自动化系统结构
• 2.1.3 制定一个适用标准的方法
• 2.2 功能分解
• 2.2.1 功能分解及分配原则
• 2.2.2 功能分类及描述
• 2.3 信息模型
• 2.3.1 建模方法
• 2.3.2 抽象通信服务接口
• 2.3.3 公用数据类
• 2.3.4 兼容逻辑节点类和数据类
• 2.3.5 综合示例
• 2.4 变电站配置描述语言
• 2.4.1 SCL文件类型
• 2.4.2 SCL的配置流程
• 2.4.3 SCL文件的结构
• 2.5 本章小结
• 第三章 IED模型设计及描述
• 3.1 功能的选取
• 3.2 IED的模型设计
• 3.2.1 功能分解
• 3.2.2 模型设计
• 3.3 IED的模型描述
• 3.3.1 XMLSpy介绍
• 3.3.2 描述代码
• 3.4 本章小结
• 第四章 两种模型生成方法及其实现
• 4.1 基于SCL解析的静态模型生成方法
• 4.1.1 方法介绍
• 4.1.2 libxml2解析包
• 4.1.3 方法实现
• 4.2 基于ACSI服务的动态模型生成方法
• 4.2.1 方法介绍
• 4.2.2 ACSI服务
• 4.2.3 方法实现
• 4.3 两种方法的比较
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结和展望
• 参考文献
• 硕士期间发表的论文和参与的项目
• 致谢