嵌入式高可靠性通信管理机的设计

描述一种基于嵌入式技术、无风扇、无硬盘、高可靠性通信管理机的硬件系统和软件设计。使用高性能、低功耗的硬件平台,操作系统选择裁减的Linux,通过合理的分层分布软件设计达到长期稳定运行的要求。国内正在对IEC61850体系进行研究和应用,该系统也提供对它的支持。     

基于多种通信方式的变电站通信单元的实现

为了实现变电站自动化中多种不同通信方式设备之间的通信，提出了一种具有多种接口的可靠、高速的智能化通信单元。此单元依靠单片机技术实现，负责和不同子设备进行实时的信息传输。论文对该单元的软、硬件设计进行了详细阐述。     

基于IEC 61850的变电站系统配置工具设计与实现

介绍了基于变电站配置描述语言（SCL）的模型构成以及SCL的语法结构,明晰了配置模型的生成规范和格式要求,从工程配置的实际需求出发,对配置工具预期实现的功能和操作方式进行了分析和梳理,借鉴基于MVC的界面软件开发思路,以保持功能模块的相对独立性和可复用性为依据,在跨平台的开发环境QT4.5.3下,设计并实现了一种基于IEC 61850的变电站系统配置工具。工程实际应用证明,该配置工具完全能满足变电站系统的配置需求。     

IEC 61850标准中ACSI的原型设计与实现

在IEC61850标准中,抽象通信服务模型是标准的一个核心,文中提出了一种实现抽象通信服务的方法,并介绍了一个原型系统及其功能模块的构成设计。重点阐述了通过采用面向对象技术,将每一类服务抽象为一个类,通过类的属性与方法来描述服务的相关参数与状态机的转换,实现了抽象通信服务到类实例的转换。此外,通过类的继承与多态性分别简化了复杂服务的建立与多个服务实例的管理,并通过进程间的消息机制实现特殊通信服务映射（SCSM）。最后通过一个简单的实例验证了文中观点的可行性。     

基于IEC61850-9-2的电子式互感器合并单元设计

为满足现代智能电站通信要求,提出了一种新的基于现场可编程门阵列( FPGA)和先进精简指令集计算机(ARM)的智能合并单元实现方案:将合并单元分为基于FPGA的数据重采样逻辑功能模块和基于ARM的数据组帧与网络通信功能模块,利用FPGA的实时运算能力和众多的I/O数据通道来实现对多路电气信号的重采样;利用ARM的网络通...     

基于IEC 61850MMS的继电保护故障信息系统通信机的实现

最新正式颁布的IEC 61850规约势必在不久的将来成为电力系统中从变电站到调度中心之间主流的通信规约。文中研制的电网继电保护故障信息系统是国内第一次实现了以IEC 61850MMS作为主站与子站通信协议的电力自动化系统,并且已经在浙江省电力公司试运行。作为枢纽的协议通信机是该继电保护故障信息系统的关键部分。围绕协议通信机的实现论述了有关IEC 61850和MMS的概要知识以及两者对象之间的相互映射关系,介绍了协议通信机的整体框架,详细讨论了协议通讯机IEC 61850MMS编/解码模块以及多线程通讯模块的设计和实现。     

变电站通信系统的对象建模和抽象服务实现

IEC 61850是新一代变电站的网络通信标准。文章侧重于研究基于IEC 61850通信系统的对象模型和抽象服务实现,分析了变电站通信网络IEC 61850的体系结构及其IED分层对象模型,建立了基于UML的IED对象模型,同时也讨论了ACSI,实现了ACSI服务向MMS的映射,建立了ACSI代码库。最后,设计并实现了测试系统,分析了测试结果。对象模型和抽象服务的研究为实现变电站通信系统的互操作性和可扩展性提供了依据。     

与电子式互感器接口的合并单元通信模型设计

合并单元是电子式电流/电压互感器与变电站间隔层设备接口的重要组成部分。在研究了IEC61850信息模型内涵的基础上,从分析合并单元的功能入手,构建了合并单元的信息模型。信息模型采用结构化的描述方法将服务器分为逻辑设备、逻辑节点、数据、数据属性4个层次。研究了基于发布/订户传输机制的采样值传输模型的实现方法,提出发布/订户通信机制是一个或多个数据源向多个接收者(订户)发送数据的最佳选择。分析了为互操作提供基础性支持的目录和数据定义服务。     

基于IEC 61850的新型合并单元的研制

分析了合并单元的采样值映射模型和实现方法,利用同步采样技术将传统的电压/电流互感器模拟交流信号构建成符合IEC 60044-7,IEEE 60044-8和IEC 61850-9-1标准的采样值映射,从而在传统变电站的基础上直接奠定IEC 61850标准的数据基础。提出并验证了合并单元的测试方案。成功开发出3台样机,经实验测试,各项技术参数令人满意。     

基于IEC61850标准的变电站通信模式

通过分析智能设备与当地监控之间所需的通信,探讨了利用IEC61850标准中定义的数据模型来对站内实际设备进行建模的方法,利用设备映射之后形成的逻辑节点实现站内设备之间的无缝通信。     

插件化IEC 61850通信模块设计与实现

变电站应用系统可以通过集成一个基于IEC 61850标准的通信模块(客户端或服务器端),实现具体应用所需要的IEC 61850通信功能。基于IEC 61850通信模块核心功能基本相同,文中提出一种插件化开发IEC 61850通信模块的方案,采用动态链接库、动态协商接口方式达到通用的目的。同时介绍了如何根据此方案实现通用的IEC 61850通信模块,包括数据结构设计方法和工程应用中难点问题的解决思路。实际工程应用情况证明了此方案的可行性和有效性。     

基于DSP和交换芯片的智能终端通信模块设计

文章在分析数字化变电站对智能终端通信能力要求的基础上,提出一种基于ADSP-BF518处理器、FPGA和以太网交换芯片Marvell 88E6060的通信模块设计方案,以实现测控保护一体化智能终端与站内设备之间的高速通信。针对IEC61850标准变电站对智能终端通信网络的需求,分析了时钟同步、采样值和GOOSE信息的数据传输特征,完成智能终端通信模块硬件设计和底层驱动程序的开发,并引入嵌入式实时操作系统uC／OSlI,通过合理分配任务优先级和任务间调度。实现了lEEEl588时钟同步、IEC618509-2采样值和GOOSE报文的传输,验证了设计的可行性。     

基于IEC61850和嵌入式以太网的变电站网络通信系统

针对我国现行变电站网络通信系统中存在的不足之处,提出了一种新型的基于IEC61850通信协议和嵌入式以太网技术的变电站网络通信系统结构。介绍了IEC61850通信协议的主要特点,提出了以太网和knWorks现场总线相结合的以太网应用模式,给出了IED（Intelligent Electronic Device）的硬件结构图。实验结果表明,与传统变电站网络通信系统相比,该新型变电站网络通信系统的网络带宽大大增加了,能够实现变电站的间隔层至远动控制中心的无缝通信连接。并且易于和PC机和广域网相连,具有很好的应用前景。     

数字化变电站中的通信网关

在数字化变电站的建设和改造过程中,基于IEC 61850的变电站自动化系统与现有系统之间必然存在一个过渡期。为了解决新系统与现有系统的兼容问题,提出了一种数字化变电站中常规智能电子设备的接入方案,设计了一种IEC 61850通信网关,包括配置工具、协议转换器、数据采集过滤器、IEC 61850和过程控制对象链接与嵌入（OPC）客户/服务器等软件模块。另外,基于上述方法开发了一个原型系统,通过测试验证了所采用方案的可行性。     

变电站嵌入式以太网通信平台的设计与实现

设计了一种变电站嵌入式以太网通信平台,硬件设计基于TMS320F2407DSP,软件设计基于嵌入式操作系统μC／OS-Ⅱ。阐述了以太网接口的实现与操作系统的移植过程,然后对嵌入式TCP／IP协议栈进行了合理的设计,并通过实验测试验证了该通信平台的可行性。     

采用IEC 61850的变电站间隔层IED软件设计方案

IEC 61850的特点是建立分层的体系结构、统一对象模型和抽象通信服务接口(ACSI)等,实现智能电子设备（IED）之间的互操作性,降低整个系统设计、集成、运行、维护等费用。以研究IEC 61850下间隔层IED的软件设计方案为目标,分析IED的功能模型,设计其软件内部模块的组成,阐述了软件设计所涉及的统一建模语言（UML）设计、可扩展标记语言（XML）、通用的面向对象的变电站事件（GOOSE）、采样值传输（SAV）、通用变电站状态事件（GSSE）等报文的通信模式和多任务运行等关键技术的工作原理及设计方法,为遵循IEC 61850的变电站间隔层IED产品研发提供了一定的借鉴和参考。     

数字化变电站中网络通信黑匣子的设计与应用

结合基于IEC 61850标准的变电站自动化系统试点工程,提出IEC 61850自动化系统网络通信黑匣子的设计原理,实现对自动化系统网络通信故障全过程的追忆,为运行维护人员提供网络通信过程的可视化工具,辅助维护人员准确定位故障原因,在变电站自动化系统的联调及运行维护中发挥其重要作用。     

基于过程总线通信实现数字化变电站的在线闭锁

以实际变电站线路为例,分析了开关操作的在线闭锁规则和闭锁消息在各智能电子设备(intelligent electronic device,IED)之间的交互协作关系,设计了间隔间闭锁通信模型的网络拓扑结构,并给出了传输面向通用对象的变电站事件(generic object oriented substation event,GOOSE)报文所需的虚拟局域网(virtual local area network,VLAN)和多播地址的配置方法。重点研究了基于过程总线的IEC61850GOOSE报文通信模块和在线闭锁模块的实现。通过实例分析以及在嵌入式平台下进行的模拟仿真实验,证明了所提出的闭锁方案的正确性和可行性。     

基于IEC 61850的变电站自动化系统通信网络

基于IEC 61850标准的变电站自动化系统通信网络不仅需要基于标准中特殊通信服务映射所规范的网络技术,而且网络设备和数据信息的建模需要利用面向对象技术,遵循标准中提供的模型,并通过一致性测试的检验,使设备具有互操作性,实现数据的共享。文章介绍了IEC 61850——变电站通信网络和系统系列国际标准的制定背景,分析了标准的内容和主要特点,总结了IEC 61850标准与现有其它电力系统通信协议的关系与区别,提出了以IEC61850为基础的电力系统无缝通信体系结构。