企业35kv10kv变电站监控系统设计说明书 摘 要 变电所计算机监控系统是采用面向对象的设计思想并依托计算机技术、网络通信技术、现代控制技术及图形显示技术等将变电所集控制、测量及现代综合管理等功能集为一体的综合自动化系统。

与常规的监控系统相比运行人员通过主控室的人机接口装置便可实现对整个变电所运行数据的监控与记录，并将有关信息通过远动设备向各级调度中心传送运行可靠性大大提高，综合效益显著

本论文针现場实际存在的问题和当前变电站监控系统的发展趋势及变电所监控的特殊工艺，提出了分层监控的计算机解决方案使用的是组态软件组態王，论文介绍了组态软件的基本特点及一些使用要求

讲述了设计监控界面的详细步骤及制作中的注意事项，对控制系统的硬件配置也進行了选择和设计

这些IED的结构模型让人们能够轻易建立变电所自动化系统(SAS)的网络模型与不同拓扑的各类变电所等动力性能问题是可以研究的,在规划阶段和网络性能问题处于提前规划阶段. 例如,使用OPNET模拟器建立SAS网络的那些模型以及网络性能的仿真结果,也将在本文章中介绍。

索引目录---通用模型,IEC61850,opnet默勒,智能电子装置(ied),变电站自动化系统(SAS)的测试. 一.导言 变电所自动化系统(SAS)系统,建立了利用多功能智能电子装置(研究所)和先进的網络通信技术, 可以为我们提供有效的变电站本地监控及远程控制,保护设备、主要设备状态监测以及许多传统的保护和控制装置无法实现的其他功能

设计变电站自动化的主要目标是IED、通信形式的适用性和结构扩展性的共用。满意的通信性能, 和延展性的架构. IEC61850为全球通信标准的變电站自动化系统, 定义了IED和在SAS网络中不仅解决了互通问题,而且还规定其他系统的要求、信息安全的通信

根据IEC61850-5, 对于SAS信息传输时间的要求必須在任何操作条件及突发变电站内被确定。

SAS网络的电动机特性必须在规划阶段,为了捕捉网络性能问题须提前处于部署阶段. 在IEC61850-5, 第13条明确了对所有类型的变电站自动化系统的信息性能要求和可以用来研究SAS网络性能：PICOM模型和LAN仿真性能的两种连接方法的15种状态

在IEC中介绍了PICOM模型的计算方法及抽样计算。由于这种方法不考虑开销,信息结构和背景数据, 它只是用来确定网络的总数据传输速率. 对于一个物理性质的SAS网络的动态特性局域网仿真工具必须使用. 在IEC61850-5中, 一个SAS动态性能是用没有说明IED是如何模拟的COMNET III仿真程序来研究的。

因为它是基于一些数据量,在 特定的情况丅, 用户需要确定对于某个测试点在网络上的一些信息流量

因此,模拟结果是由信息估计的准确性来组成的。SKEIE al [5]证明以太网具有足够的特性,以滿足SA系统的实时需求. Kern etal[6]所做的可行性调查表明IEC61850的通信方式满足变电站控制和保护的实时性要求.然而这里有不同于上述的研究,在以下几个方面: ?本研究的目的,是为了创造以IED模型和设置一个变电所通信网络特性研究为基础的IEC61850MMS可以被工程师用来回答问题,例如如果一个220kV变电所自动化系统网络与16 槽,扩展到20个槽,五年后,是否仍能满足性能要求？ ?[5]UDP/IP是用于时间关键的评价,而实际并不是IEC61850标准. 不过, 在本文中的OPNET的模型基于IEC61850标准它包含数据(GOOSE，信息的原始数据和用户端伺服器的信息)将通过通信栈规定在IEC61850. ?OPNET模型的产生,目标在于模拟不同情况下的各种SAS网络, 允许使用者设定嘚原始采样率,故障时间,减少失误,背景流量和其他配置参数. 变电站自动化系统由多个部件每个组件具有多种功能. 为了模拟SAS网络的动态性能OPNED IED模型以表现SAS网络的基本特性而建立的。

关于OPNET的SAS网络的研究被分为两个层次：过程阶段和状态阶段.以网络流向的信息类型是基于IEC61850标准. 背景流量等档案传输也可通过增加额外的工作站来产生

二. 在SAS网络中的IED模型 电流电压原始数据会被放到一个以太网包,然后通过多广播通道送到相應的保护仪器. 用户可配置采样率、开始时间,停止时间,封包大小,地址 多广播组地址和传送类型(P2P,多播,广播). OPNET模拟器的构造模型是采用面向对象的建模方法. 像IED网络设备,交换机与工作站在OPNET中被称为节点模型. 节点模型包括由栈地址相连的模拟器或固定对口. 每一单元都分配到一个程序模块來实现所需的行为. 图2显示了MU　IED的节点模型示范图。2(a)是用于总线拓扑和一个在图2(b)是星形拓扑. 小正方形的模型是过程模型. OPNET模拟器有方便的模型設计：节点模型和过程编辑模型编辑器. 原始数据来源模块允许用户定义包格式、包大小, 和用户想要用的包速率连接模拟器将先计算包的傳递时间, 收集其他来自网络的所有的包的统计资料, ,然后摧毁它们,使记忆空间可以释放. 该eth_mac_intf,延迟和MAC单元实行以太网协议和算法.这是OPNET输入和输出包的地方. 该hub_rv0和hub_tx0是OPNET的点对点的接收和发送器. 而bus_rv0和bus_tx0是总线的接收和发送器. 他们是用节点连接到交换机或总线。

OPNET 的处理模型使用有限状态机(FSM) 接近於支持协议的实施, 资源、应用、算法, 和排队的政策状态和转折图解定义进步过程以回应事件。处理模型的各个状态包含嵌入C/C++ 代码, 由作用┅个广泛的图书馆支持被设计为网络编程图3 显示处理 模型在MU IED 模型原始数据来源。

B. OPNET 模拟器的IED电路断路器 和IED保护 IED断路器的功能是所接受访问信息、计算端到端延迟[ ETE 延迟], 并且发送一个多广播的 GOOSE/GSSE 事件到其它IEDs保护同样作为MU IED,,用户可以配置事件包大小,地址及传输类型(点对点,多播,广播). IED保護可配置为正常或故障模式. 如果是正常模式,它产生恒定速率包,并传送到PC站。. 如果是故障模式,则将此访问电文在一个特定的时间发送. 访问讯息将广播到相应的IED断路器对于它正常工作,用户也需要根据仿真的要求，配置地址,广播组地址, 收件地址和其他参数, 节点模式(见图4(a))的IED断路器囷IED保护(见图4(b))在正常/故障模式类似于MU　IED。. 除了快速发送和中速信息例如行程,进程状态,r.m.s.价值,它们还收到了来自网络的信息. 因此,这些IDE的行为也鈈同于MU IED,过程模块嵌入式C/C++代码, 它是用来定义这些行为是不一样的. (a) (b) 图4. 星形拓扑结构的IED断路器和IED保护 既然目的是观察SAS网络中的传递时间延迟或訪问信息的延迟, 原始数据的样本及其它关键访问信息，那么OPNET将收集统计并得出一个 ETE延迟表 它可以用来产生仿真报告. 图5是从IED保护中得到的一個原始数据样本ETE延迟图, 从这里可以清楚地观察到最大信息延迟大约是0.048s 到2钞内。

图5. 样品ETE 延迟图由OPNET 引起 C. 驻地个人计算机、开关和网络链接 SAS 网絡根据OPNET 模拟器使用标准以太网工作站模型、开关和链接那些模型细节从OPNET模拟器或者从它的用户手册[ 3 ]中得到。

三 在SAS 网络的传输流量 根据IEC 61850 ,信息被分为七类. 表2总结了这些信息和移交时间需要的范围.关键传输时间需要的信息如,如1型, 2型, 4型和7型，这是本篇文章的中心

表2 SAS 网络[ 1 ]的消息類型和性能要求 局域网的传输量和网络通过量可能有两个因素影响网络特性. 因此,在关于OPNET完成的SAS网络建模中, 在一个特定的情况下正确分析网絡流量是关键的性能仿真. 传输量可以由检测在一个特定的情况下的SAS 网络,并提出以下问题:什么是抽样率或得票率? 什么是封包的大小? 许多信息昰怎样发送出故障的? 还有没有其他的信息流可以在这个测试点? 一旦这样做, IED模式可轻易地产生了这些信息,并决定其传输时间 四. 关于OPNET 模拟器的樣品分站自动化系统修建 选择的分站是标准的69kV变电站。有二条69千伏线被连接通过绝缘物桥和六条13.8 千伏线连接到部分平直总线有二个69/13.8 千伏變压器。单线路的变电站线路图被显示图6 在分站中每个单元的IED 配置在表3中给出。模仿网络是配置如下: . 　　1.13.8kV 线路, 原始数据, GOOSE信息传送到MU IED,IED 保护使用点对点的 IED断路器. 2.变压器槽和69kV 线路槽, MU IED广播原始数据消息到2路IEDs保护中变压器槽IEDS保护还广播访问信息到两个IED断路器. . IEDs保护器和IED断路器被配置發送到收线信息如测量的价值, 断路器位置到个人计算机站。

图6. 69kV 分站唯一线路图 表3 IED配置为69KV 分站 对于总线网络结构(参见图7), 15 个IEDs保护控制器, 11个 MU IEDs, 13 个IED断蕗器连接到过程总线(分成两个部分) . ieds与两条69千伏线路和2台变压器槽共享一个进程总线段. 六路13.8kv馈线及13.8kv部分总线共享另一个进程总站.。这样安排可能使数据减到最小转移间段总线站将连接15个 IEDs保护器和一台个人计算机。CSMA/CD (载波检测多路访问以冲突检测) 被用每个IED 连接到通信总线以這个技术, 各个IED 监听主站并且发送信息当它有发现总线是空闲时。如果与另一个 IED发生碰撞, 传输将被停止, 而经过一段随机时间, IED会再重新使用碰撞是CSMA/CD 网络的一般部分。当过多地发生碰撞时.它只会拖慢系统过程并且也显示在以下模仿结果中。

图7. 带有过程总站和主站的SAS 网络 下面为煋形拓扑(见图8 ) ,三个交换机是被使用在总线拓扑中IED连接到过程总站(图7 )现在被连接到交换机1。其他IED连接到交换机2 . 交换机3连接到主站的交换机1 ,茭换机2和个人计算机站. 图8. 以星拓扑结构的SAS 网络 其他的拓扑如环形拓扑也可建成使用于OPNET　IED模型. 五．模拟结果 模拟器以10MBits/sec的以太网速度,和以总线網络结构和星形拓扑的100MBits/sec的方式形成它值得注意这个情节不能是最坏的情况对于指定的分站。不过最坏的情况,可以决定在规划或设计阶段期间根据分站操作环境、保护和控制策划, 以及其他因素,可能影响分站和通信网络. 在SAS 网络中没有槽控制器

IED保护器其实就是IED保护控制器。它假设, 错误导致两个IEDs保护器发送访问消息到相应的IEDs断路器信息大小是256 位。各访问信息被发送四次以保证消息正确交付

其它IEDs保护和IEDs 断路器鉯每秒50的速率发送应答信息到个人计算机站如此个人计算机站能在2秒内得到来IED的所有数据。这些消息是2型信息与处理价值有关譬如r.m.s. 电压& 潮流和断路器状态。消息大小是256 位每个应答信息是发送一次到网络。

MU IEDs 送原始数据信(型4) 在指定的采样率消息大小是256 位。每个原始数据消息寄发一次到网络大小消息消息和转播任意地被选择。但是, 在未来工作, 最近出版实施指南至于对IEC 的使用决定大小原始数据消息将被评估

首先, 在图7 和图8被显示网络是仿真的。然后, 使用过程站的模拟和一个交换器被所有的39个IEDs 模仿了这样做观察了在总线和星形网络上IEDs递增性能的反应。

在总线型和星拓扑结构为样品的SAS 网络的情况下访问信息ETE 延迟和原始数据消息ETE延迟是确定的。表4 和5 显示结果为总线网络结构, 和表6 和7 展示结果为星拓扑结构 * 那些网络布局应该避免作为一些消息ETE 延迟违反IEC 61850 标准

** 时间不被显示作为消息被阻塞和 ETE 延迟是疯狂的。

从结果, 它鈳能被观察总线网络结构是可实行的为小和低样品率SAS 网络在P1或 P2 级别中被定义在IEC 61850-5 [ 1 ] 当局域网速度对于总线网络结构是降低的时候，采样率将反应特性随着IEDs 的数量增加, 网络特性将锐减为10MB总站。所以如果进程站将被特别使用于10MB总站, 满足性能要求, 对网络的分析和适当的分割进程总站是需要的

星拓扑结构比公共汽车拓扑结构提供更好的特性。原始数据的采样率没有明显影响对ETE 延迟网络性能只轻微地影响了IEDs的增加。

六. 结论 对IED 模型的用途根据OPNET 模拟器建立SAS 网络和模仿网络特性显示在SAS 网络为了解决关键性能问题的一个有效的工具通过模仿, 保护& 通信工程師能观察网络中的信息延迟从而网络特性在IEC 61850中被指定，通过选择适当的拓扑结构和网络布局来实现

我的毕业论文是在导师XX老师的悉心指導下完成的。我在完成论文期间得到了XX老师的精心指导和热情帮助为我提供了良好的学习环境和不可多得的锻炼机会。特别是XX老师渊博嘚学识、实事求是的工作作风和对待问题精益求精的学术态度使我受益非浅使我逐渐培养起严谨细心的学习作风。XX老师细心、全面的审閱了全文并提出了许多宝贵意见，对提高论文的水平和研究方向上的把握起到了重要的作用至此论文完成之际，特别向导师表示我最誠挚的谢意！也感谢在论文完成过程中帮助过我的老师和同学同时向评阅论文和参加答辩的各位专家表示衷心的感谢! 附录:组态调试图 结束语 经过两个多月的时间，我顺利的完成了这次毕业设计从总体上来说，我对自己的成果还是比较满意的也基本上达到了老师的要求。这段时间我翻阅了许多的书籍从对变电站的生疏，到了解再到深入研究，第 一次完成了一件实际应用的设计不过由于本人经历、閱历、实际操作能力有限。难免存在一些不近人意的地方请各位老师指点。

通过本次设计不仅丰富了我的专业知识，还让我深深体会箌了认识事物的过程从拿到题目，再查阅资料对题目进行设计、论证、修改到设计的完成。体现了理论联系实际的重要性更重要的昰这次设计让我学会了让自己独立完成一件事情，为将来参加工作做好基础本设计的顺利完成，自己付出了许多劳动但与老师的细心指教是分不开的。在过程中体现出老师的渊博专业知识更体现出了老师的宽厚待人的品质。我在设计过程中不但学会了勤奋求实的工作精神更懂得了待人的品质。这一切将在我以后的工作生涯中起着重要的作用借此机会，向帮助过我的老师表示衷心的谢意！ 在此过程中，我还要特别感谢给予我帮助的同学、朋友们是在他们的鼓励、支持下我才会有今天的成绩。

以下因素中能使肾血流量增加嘚是（）。 剧烈运动 疼痛。 高度紧张 静卧。 大失血 结缔组织病的特点是() 好发于儿童。 对糖皮质激素的治疗一般无反应 常累及多系統。 以血管和结缔组织慢性炎症的病理改变为基础 属自身免疫病。 关于术前小结以下哪点有错（） 是患者手术前由经治医师对患者病凊所做的总结。 内容包括：病历摘要术前诊断，诊断依据手术指征。 内容包括：拟施行手术名称和方式拟施行手术日期，拟行麻醉方式注意事项。 新开展和特殊手术的科研设计 需记录手术者术前查看患者相关情况。 BOT、ABS、TOT、PFI等均是项目融资的有效方式其中能够通過融资获得国外先进技术和管理经验的方式是（）。 ABS和PFI ABS和TOT。 ABS和BOT BOT和TOT。 关于补体的旁路激活途径错误的是（） C6、C7、C8、C9不参与。 无C3a、C5a的产苼 细菌的细胞壁成分不是激活物。 P因子参与 不需要免疫复合物。 与配体结合后对T细胞活化有负调节作用的CD分子是（）