變電站自動化系統(tǒng)嵌入式以太網(wǎng)研究.pdf

1、論文概述了變電站自動化通信系統(tǒng)的發(fā)展及其現(xiàn)狀，分析了變電站自動化通信系統(tǒng)發(fā)展所引發(fā)的問題，闡述了嵌入式以太網(wǎng)在變電站自動化系統(tǒng)中的應用模式，以嵌入式以太網(wǎng)技術在變電站自動化通信系統(tǒng)中的應用為背景，在80296SA單片機和CS8900A網(wǎng)卡芯片構建的硬件平臺實現(xiàn)了無操作系統(tǒng)環(huán)境下嵌入式雙以太網(wǎng)通信軟件；研究了仿真變電站自動化通信系統(tǒng)的新方法，以及利用IEC60870-5-104協(xié)議提供的應用規(guī)約控制機制和UDP(UserDatagramP

2、rotocol)協(xié)議在變電站內(nèi)進行可靠傳輸?shù)牟呗浴?由于變電站自動化系統(tǒng)的間隔層設備硬件平臺配置較低，通常難以引入實時操作系統(tǒng)(RTOS)及其以太網(wǎng)通信協(xié)議棧，本文提出了一種多任務分時、分層的以太網(wǎng)通信軟件結(jié)構。內(nèi)存采用實時性較好的空間表進行管理，報文采用動靜態(tài)相結(jié)合的組織管理方式，間隔層設備的路由和地址解析，間隔層設備只實現(xiàn)地址解析功能，變電站的外出網(wǎng)關設定ARP(AddressResolutionProtocol)代理功能，

3、大大降低了系統(tǒng)的復雜性。另外，論文還研究了變電站內(nèi)的以太網(wǎng)故障診斷等問題，提出了采用ARP協(xié)議對變電站內(nèi)的通信網(wǎng)絡進行故障診斷的策略。 電力生產(chǎn)的特殊性對變電站自動化系統(tǒng)通信網(wǎng)絡的傳輸質(zhì)量提出了高可靠性和實時性要求。在進行變電站典型設計時，需要對變電站內(nèi)各種情況下的網(wǎng)絡傳輸情況進行精確的考察，為間隔層通信網(wǎng)絡的設計提供依據(jù)，尤其是以太網(wǎng)技術已經(jīng)開始應用于變電站自動化系統(tǒng)的間隔層網(wǎng)絡。論文分析了EPOCHS(ElectricPow

4、erandCommunicationSynchronizingSimulator)仿真平臺，研究了采用PSCAD/EMTDC(PowerSystemComputerAidedDesign/ElectromagneticTransientsProgramincludingDirectCurrent)和NS2(NetworkSimulator)一起協(xié)作同步仿真變電站內(nèi)數(shù)據(jù)流的方法。對與故障類型緊密相關的突發(fā)性信息，直接從PSCAD/EMTD