多协议模拟器设计论文提纲

论文题目：智能变电站监控后台模拟器的设计与实现

摘要：当前,随着智能变电站的深入发展,智能辅助控制系统作为保障变电站正常生产、运行、控制、管理的重要基础,其重要性愈显突出,尽管国网公司也对智能辅助控制系统制定了相应的规范,但该系统在设计、生产、使用中依然存在诸多问题,如目前制定的相关规范太过粗泛、厂家对协议理解有偏差等,对系统的兼容性和设备的互操作性产生了不利影响。针对以上问题,论文提出了对智能辅助控制系统进行测试的检测平台,并重点对检测平台的变电站监控后台模拟器部分进行了研究。论文深入分析了IEC60870-5-104协议的体系结构、数据帧及安全传输控制机制等结构特点和IEC61850协议定义的抽象通信服务接口、逻辑节点建模、服务层映射等技术后,着重对基于IEC60870-5-104和IEC61850两种协议的变电站监控后台模拟器进行了设计实现,并对设计实现的两种模拟器进行了测试分析。论文主要内容为:1、根据变电站监控后台模拟器的功能需求,对模拟器的功能进行了分析,并在功能分解的基础上构建了变电站监控后台模拟器的功能模块,并绘制了总体设计图。2、研究分析了 IEC60870-5-104协议的体系结构、数据帧及安全传输控制机制等结构、技术特点,对IEC60870-5-104协议从报文解析、报文发送和报文传输控制三个模块进行了设计实现。3、研究了 TCP套接字通信,并从客户端、服务器两个方面对模拟器进行了通信实现;同时,使用QT平台对模拟器的人机界面进行了设计实现,其界面包括SCADA系统模拟界面和状态监视窗口界面。4、研究了 IEC61850抽象通信服务接口 ACSI,分析了信息模型的基本构成,总结了信息模型构建原则与方法,对模拟器的数据模型和信息交互模型进行了实例化;并研究了 IEC61850协议与MMS的对象、服务映射关系。5、利用libiec61850开源库,对基于IEC61850协议的模拟器从设备操作模拟和辅助监控两个功能模块进行了实现。6、对设计实现的系统进行了应用测试和结果分析,证明了系统的有效性。总体来说,论文研究实现了基于IEC60870-5-104协议和IEC61850协议的监控后台模拟器,且功能、性能基本达到了要求。

关键词：智能变电站监控后台;智能辅助控制系统;模拟器;IEC60870-5-104协议;IEC61850协议

学科专业：电气工程

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本论文的主要研究工作

1.4 本论文的结构布局

第二章 实现监控后台模拟器的关键技术

2.1 IEC60870-5-104协议

2.1.1 规约的结构特点

2.1.2 规约的基本帧格式

2.1.3 规约传输的安全控制机制

2.2 IEC 61850协议

2.2.1 IEC61850协议内容

2.2.2 IEC 61850协议的技术优势

2.3 QT平台技术

2.4 本章小结

第三章 基于IEC60870-5-104协议的监控后台模拟器的设计

3.1 模拟器功能分析及总体设计

3.2 IEC60870-5-104规约的通信过程

3.3 软件实现

3.3.1 IEC60870-5-104协议模块的实现

3.3.2 TCP网络通信的实现

3.3.3 人机界面的实现

3.4 软件测试

3.5 本章小结

第四章 基于IEC61850协议的监控后台模拟器的设计

4.1 IED的信息模型建模

4.1.1 IEC61850面向对象建模原则及方法

4.1.2 模拟器IED模型实例化

4.2 IEC61850协议与MMS的映射研究

4.2.1 MMS模型及服务的研究

4.2.2 IEC61850与MMS的映射研究

4.3 模拟器的软件实现

4.3.1 总体设计思路

4.3.2 设备操作模拟的实现

4.3.3 辅助监控的实现

4.4 软件测试

4.5 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 总结

5.2 后续工作展望

致谢

参考文献