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面向广域安全防御的变电站操作防误系统研究

作　者: 罗嘉文
导　师: 段斌
学　校: 长沙理工大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 变电站 IEC 61850 广域安全防御状态机嵌入式系统闭锁
分类号: TM73
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

跨大区电网的互联和电力市场化的改革为我国经济建设提供强有力支持的同时,也对电力系统的安全、稳定和可靠运行带来新的挑战。首先,随着变电站通信系统的逐步数字化、网络化,特别是IEC 61850等标准的发布,网络环境下电力操作的安全防误已以全新的模式出现,变电站操作将是基于网络的访问过程,其主要的安全保障已转化为对操作用户访问行为的规范和开关的在线逻辑闭锁;其次,防御框架的设计问题也已引起电力界的广泛关注,如何在广域范围内实现电力操作的在线闭锁已成为广域安全防御的研究焦点。本文以IEC 61850标准为研究背景,在分析、研究网络环境下电力操作防误机理的基础上,面向广域安全防御体系的需求,从纵向和横向的角度出发解决网络环境下变电站电力操作的防误问题,具体内容包括:(1)在分析现有安全防误措施及其不足的基础上,依据IEC 61850标准中对控制模型的规范,提出网络环境下遥控操作防误闭锁的有效解决方案,能很好地实现防空程以及与当前微机防误系统类似的防误功能。(2)对IEC 61850控制对象模型行为状态机的嵌入式多任务软件实现方法进行了研究。分析了控制对象行为状态机的实现意义和模型构建方法;结合网络环境下变电站开关操作行为规范和访问控制的应用需求,以及访问操作的多用户对多对象的特点,提出了控制对象行为状态机的实时多任务内核的实现模式,并介绍了基于μC/OS-Ⅱ操作系统的软件实现方法。(3)分析了广域安全防御环境下对变电站自动化闭锁逻辑的应用需求,提出了包含间隔层、变电站层和广域保护层的变电站自动化多层逻辑互锁机制,并提出利用广域测量系统(WAMS)中的相量测量单元(PMU)来采集电网实时动态信息的方法,设计了广域保护层在线安全约束检查机制,介绍了该机制的具体实现技术和方法,并给出了一个应用实例。(4)对防误模型的构建方法进行了研究,提出用模板的思路去建立仿真模型的方法,并对变电站自动化的综合防误系统进行仿真实现,构建了广域环境下基于三层逻辑互锁机制的防误系统仿真模型。

面向广域安全防御的变电站操作防误系统研究

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