变电站计算机通信网络和系统的研究

变电站自动化技术从90年代初在国内应用以来，在中、低压变电站系统中 已经得到了广泛的应用，现在正在向高压、超高压变电站系统发展。随着变电站 自动化技术的不断发展，对技术革新提出了更高的要求，其中最主要的有两个： 1、使用新的、高性能的通信网络以满足不断增长的技术需要；2、制定各个厂商 共同遵守的变电站自动化系统通信协议国际标准，以实现不同厂商产品互操作的 需求。本文围绕以上两个问题展开研究，目的在于为高压、超高压变电站自动化 系统提供合适的通信网络，解决变电站自动化技术从中、低压变电站向高压、超 高压变电站发展过程中所面临的关键技术问题。本文的内容主要包括以下几个方 面： 1.美国西门子8890运动规约与CSC2000变电站自动化系统接口的研究。本文 对8890运动规约进行了深入的分析，提出了简单而有效的方案，在国内率先 实现了国产设备与8890运动规约的接口。目前已经有3套系统在现场成功地 运行了两年多，运行效果良好。 2.本文深入地研究了嵌入式以太网技术和TCP/IP协议族。对实现嵌入式以太网 的各种软、硬件技术作了分析研究，提出了具体的实现方案。对TCP/IP协议 族和软件模块作了深入的分析，改正了所用TCP/IP软件模块中的错误，成功 地实现了分组广播功能。 3.本文提出了面向高压、超高压变电站自动化系统的两层网络结构方案，该方 案既能满足高压、超高压变电站自动化系统对内部通信网络的要求，又具有 与现有CSC2000变电站自动化系统的最大兼容性。为实施该方案，本文研制 了网关设备。该方案及其网关设备已经在220kV和500kV变电站自动化工程 中得到了应用。 4.本文成功地实现了嵌入式以太网与LonWorks、CAN两种现场总线的互联， 并设计出了相应的网关设备，实现了嵌入式以太网和现场总线的优势互补。 本文发现了LonWorks技术的一些缺陷，并针对具体的应用环境，提出了具 体的解决方法。 华北电力大学博士学位论文 摘 耍 — — 5．本文提出了基于嵌人式以太网技术和CAN总线技术的测控单元方案，利用嵌 入式以太网技术实现了变电站全分布式防误闭锁功能。 6．本文分析了嵌入式以太网技术在电力系统分布式Rh、分布式故障录波器及 电网调度自动化系统中的应用前景，提出了与中国电力数据网互联的方案。 7．本文分析研究了与变电站自动化系统相关的国际标准。分析了IEC608706系 列、iC608706系列、UCAZ．0体系和IEC61850体系的特点及其适用范围。