IEC61850變電站自動化通信仿真研究.pdf

1、隨著IEC 61850標準的研究及其相關變電站自動化產(chǎn)品的研發(fā)，IEC 61850的應用價值已經(jīng)在國內(nèi)外得到了肯定，其取代傳統(tǒng)的通信協(xié)議成為變電站內(nèi)部網(wǎng)絡的主流協(xié)議將是必然趨勢。IEC 61850變電站自動化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡結構和數(shù)據(jù)傳輸方式較傳統(tǒng)發(fā)生了巨大變化。研究不同網(wǎng)絡結構和配置下IEC 61850變電站通信網(wǎng)絡的性能，對IEC 61850變電站自動化設備的研發(fā)和通信網(wǎng)絡的設計具有重要意義。由于通信系統(tǒng)數(shù)學建模的復雜性和現(xiàn)場測試的局

2、限性，仿真成為研究變電站網(wǎng)絡性能的一種合適方法。電力通信同步仿真平臺EPOCHS(Electric Power and Communication Synchronizing Simulator)為IEC 61850變電站通信網(wǎng)絡的仿真研究提供了一種有效工具。 本文分析了IEC 61850標準，闡述其基本思想和核心技術內(nèi)容，包括面向?qū)ο蠼?、抽象通訊服務接口、特定通信服務映射等。在深入研究EPOCHS仿真平臺程序框架結構的基礎上

3、，在該平臺上構建了實現(xiàn)IEC 61850變電站通信仿真的框架，提出變電站物理設備在不同仿真模塊之間數(shù)據(jù)交互方案，建立各種智能電子設備(IED)信息模型和通信模型。分析各類報文的協(xié)議棧映射方式，提出了MMS編碼/解碼模塊的設計方案，實現(xiàn)MMS協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU的ASN.1抽象語法和傳送語法之間的轉(zhuǎn)換。為了實現(xiàn)IEC 61850標準的仿真，對EPOCHS平臺進行以下擴展：添加IEEE 802.1Q協(xié)議，用于模擬虛擬局域網(wǎng)VLAN多播報文，

4、實現(xiàn)采樣值(SV)報文和通用變電站事件(GOOSE)報文仿真；修改以太網(wǎng)底層信道類(channel)，使該平臺既可以仿真共享式以太網(wǎng)，也可以仿真交換式以太網(wǎng)：設計并實現(xiàn)了多優(yōu)先級緩沖隊列，報文在網(wǎng)絡中攜帶優(yōu)先級標簽傳輸。 針對一個具體變電站模型，在擴展后的EPOCHS平臺上建立了IEC 61850變電站及其自動化通信系統(tǒng)，進行了通信仿真實驗，驗證了擴展后EPOCHS平臺仿真IEC 61850變電站自動化通信的有效性；比較了各種不