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基于多代理技术的多功能IED在数字化变电站中的应用

作　者: 苏瑞
导　师: 孙培略；余英
学　校: 中国电力科学研究院
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 数字化变电站多功能IED IEC 61850 多代理系统
分类号: TM63
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 66次
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内容摘要

我国电网正处于快速发展期,随着电网互连、分布式电源接入、电力市场开放进程的深入,电网运行中安全稳定问题日益突出,开展数字化、智能化电网的工作已提到日程上来。作为电网的数据源和执行终端,变电站的数字化建设首当其冲,由此带来了一、二次设备和系统的革命性改变,促成站内智能电子设备软硬件的更新换代。计算机、网络通信、信息、分布式控制技术的发展,电力系统统一的标准的制定,为数字化变电站多功能IED的产生提供了理论基础和实践依据。国际电工委员会制定并发布的IEC 61850标准,在解决变电站中IED的互操作问题的基础上,进一步构建了电力网络的统一的信息平台；多代理系统理论作为分布式人工智能的一个分支,特别适用于解决复杂的分布式系统的计算和控制问题,为实现电网的智能化,提供了新途径。本文重点研究如何运用多代理技术,解决标准实现的复杂性和分布式功能的统一管理的问题,建立通用的代理构造方法,以此构成多功能智能电子设备的软件基础。分析了数字化变电站的功能体系,将多代理技术与IEC 61850功能模型、变电站自动化系统应用功能有机结合起来,提出一种基于多代理技术的数字化变电站功能的管理方法,对按照IEC 61850标准分解的数字化变电站的功能进行灵活的配置和组织,并给出用于三态监控的多功能IED的实现方案。详细描述了采用上述方法的多功能IED的实现过程,采用混合式的结构模型,以一种“插件式”的代理构造方法,建立IED的各应用功能的代理模型,给出了代理的基于XML的配置文件和配置方法。介绍了基于多代理技术的多功能IED在一个实际数字化变电站工程中的应用,包括系统配置方案、网络结构、功能的分配和管理,以及实施效果,验证了方法的有效性；最后进行了总结,并指出进一步的努力方向。

全文目录

摘要  2-3
ABSTRACT  3-7
第1章引言  7-13
  1.1 选题背景及意义  7-9
    1.1.1 选题背景  7-8
    1.1.2 研究意义  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-11
    1.2.1 数字化变电站标准情况  9
    1.2.2 国外研究状况  9-10
    1.2.3 国内研究状况  10-11
  1.3 本文主要工作和结构安排  11-13
第2章理论和实践基础  13-23
  2.1 数字化变电站及其关键技术  13-17
    2.1.1 概念及特征  13
    2.1.2 关键技术  13-17
      2.1.2.1 体系架构与工程规范  13-14
      2.1.2.2 数据采集与控制技术  14-16
      2.1.2.3 网络通信技术  16
      2.1.2.4 时钟同步技术  16
      2.1.2.5 信息集成与功能整合  16-17
  2.2 IEC 61850标准  17-20
    2.2.1 内容简介  17-18
    2.2.2 关键技术  18-20
      2.2.2.1 功能的分解和建模  18-19
      2.2.2.2 抽象通信服务接口和特定通信服务映射  19
      2.2.2.3 基于XML的系统集成  19-20
  2.3 多代理(Multi-agent)技术  20-22
    2.3.1 概念及特性  20
    2.3.2 基本结构  20-21
    2.3.3 多代理系统  21-22
  2.4 小结  22-23
第3章数字化变电站多功能IED的研究  23-39
  3.1 数字化变电站功能体系分析  23-25
  3.2 基于多代理技术的功能管理方法  25-30
    3.2.1 基本思想  25-26
    3.2.2 代理结构和功能管理  26-28
    3.2.3 具体实施方式  28-30
  3.3 现有IED实现方式的问题  30-31
  3.4 用于三态监控的多功能IED  31-38
    3.4.1 三态数据处理和功能构成  32-34
    3.4.2 通信接口和组网方案  34-36
    3.4.3 特点和优势  36-38
  3.5 小结  38-39
第4章基于多代理技术的多功能IED的实现  39-54
  4.1 功能和性能需求  39-41
  4.2 硬件结构  41-42
  4.3 软件结构与功能实现  42-53
    4.3.1 运行和开发环境  42-43
    4.3.2 软件结构  43-44
    4.3.3 代理的实现  44-50
      4.3.3.1 代理的结构  44-45
      4.3.3.2 代理的通用构建过程  45-50
    4.3.4 代理间的交互与功能实现  50-51
    4.3.5 多功能IED的配置  51-53
  4.4 小结  53-54
第5章应用实例  54-65
  5.1 工程概况  54
  5.2 系统实施  54-61
    5.2.1 总体方案  54-57
    5.2.2 系统及网络配置  57-60
    5.2.3 典型IED应用功能模型  60-61
  5.3 实施效果  61-64
    5.3.1 运行情况  61-64
    5.3.2 需解决的问题  64
  5.4 小结  64-65
第6章结论  65-67
参考文献  67-70
致谢  70-71
附录:EPDA-2000系统控制器测试情况  71-76
作者攻读硕士学位期间取得的研究成果  76-77

基于多代理技术的多功能IED在数字化变电站中的应用

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