基于IEC61850標準的前置數據采集單元的研究.pdf

1、數字化變電站建設已經提上日程,基于IEC61850標準的數字化變電站系統(tǒng)代表了變電站自動化系統(tǒng)的發(fā)展方向,但合并單元和電子式互感器大規(guī)模的應用到變電站中可能還尚需一段時間。特別是我國已投入電網運行的110kV及以下等級的傳統(tǒng)變電站有20000多座,需要研究現(xiàn)有變電站自動化系統(tǒng)向數字化變電站自動化系統(tǒng)的過渡方案。針對這種狀況,本文所提出的前置數據采集單元主要面向傳統(tǒng)的電磁式電壓/電流互感器同時兼顧數字式互感器,采集互感器的模擬量以及接入的

2、狀態(tài)量信息并按照IEC61850-9-1標準進行數據發(fā)送,同時能夠接收間隔層智能設備發(fā)送的GOOSE控制命令,對斷路器進行操作。
　　 論文首先概述了數字化變電站的研究與發(fā)展現(xiàn)狀,通過對變電站自動化系統(tǒng)基本功能和發(fā)展過程的總結,闡述了本課題的研究意義。研究了與本課題相關的IEC61850標準、合并單元以及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中使用的面向對象技術及UML語言,深入研究了本課題使用的Blackfin處理器的主要特性和內核架構,通過對比選擇

3、了本系統(tǒng)采用的嵌入式操作系統(tǒng)。
　　 通過對所要研制的FDAU的功能和性能的分析,進行框架方案的設計以及重要模塊詳細設計。接著進行硬件搭建和程序設計。重點對核心部件CPU板的原理和PCB設計、采樣模塊的原理和采樣控制過程和采樣同步方法進行了研究。為實現(xiàn)IEC61850標準要求的信息共享,構建了前置數據采集的完整信息模型,并實現(xiàn)了基于IEC61850-9-1標準的采樣值報文的映射和基于IEC61850-8-1標準的變電站通用事件G

4、OOSE報文的映射。
　　 最后,對前置數據采集單元的功能和性能進行測試和驗證。實驗的結果和誤差分析表明前置數據采集單元的研制達到了設計目的和實用要求。
　　 本文研制的FDAU實現(xiàn)了傳統(tǒng)變電站的智能化測量與控制,滿足IEC61850標準開放性和互操作性的要求,滿足數字化變電站系統(tǒng)對過程層設備的信息共享的要求。對于常規(guī)變電站數字化改造具有重要的理論意義和工程價值。隨著傳統(tǒng)變電站數字化改造進程的開展,該裝置將得到廣泛的應用