通信设备之数据通信论文提纲

论文题目：基于无线数据通信的智能变电站二次设备集成测试技术研究

摘要：智能变电站是我国智能电网建设的关键环节,是电能传输和供给的枢纽,其安全运行对我国经济和社会发展的影响巨大。智能变电站的测试是保证变电站顺利投入运营的关键环节之一,智能变电站二次设备功能的可靠性、有效性均依赖于测试技术的保证。和常规变电站相比,智能变电站以IEC 61850协议作为全站数字化通信的基础,大量引入诸如电子式互感器、合并单元、智能终端等一系列智能电子设备,大幅提高了变电站内部信息组织分配的灵活性,同时也使得变电站一二次系统的应用方式发生了巨大的变化。传统的以电缆为媒介的模拟电气量传输方式,被光纤数字化通信取代,信息的传输不再是单一点对点通信方式,二次设备之间的关联变得更加紧密,这些复杂的信息组织关系和整体保护、控制功能如何检验,是智能站现场测试环节必须解决的问题。本文针对现有的智能变电站仿真试验系统无法良好应用于变电站现场等问题,开展基于无线通信的智能变电站二次集成测试技术研究。对现有二次系统测试方法、电力系统实时数字仿真技术的研究现状及发展进行了阐述,简要介绍了无线技术在变电站自动化相关领域应用。在此基础上,提出了一种基于无线数据通信的智能站二次设备集成测试方案,并研制了测试平台的软、硬件。采用电磁暂态计算方式获取正常运行及典型间隔故障时的电流和电压值,通过专用的高速无线通道将试验所需数据发送至各被测间隔,并开发分布式测试终端实现仿真系统与真实二次系统的无缝链接,完成系统不同范围、不同方式、不同功能的重点测试试验。最后,针对测试系统有效性开展了验证工作,并对下一步急需开展的研究进行展望。

关键词：智能变电站;无线通信;电磁暂态计算;分布式终端

学科专业：工程硕士（专业学位）

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论

1.1 课题背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要工作及内容安排

第2章 集成测试主站系统开发

2.1 集成测试系统总体结构

2.2 电网实时仿真器

2.2.1 工业控制主机

2.2.2 核心运算处理器

2.2.3 嵌入式操作系统

2.2.4 电磁暂态实时仿真技术

2.3 实时I/O接口设备

2.3.1 接口卡总体结构

2.3.2 接口卡外部接口

2.3.3 硬件结构

2.4 本章小结

第3章 高速同步无线数传技术研究

3.1 基于IEEE 802.11 的无线数据传输技术研究

3.1.1 Wi-Fi无线通信协议

3.1.2 系统结构及关键通信机制

3.1.3 采样值实时聚合传输协议

3.1.4 无线通信收发机硬件设计与开发

3.2 无线传输的数据同步技术研究

3.2.1 IEEE 1588 对时技术

3.2.2 IEEE 1588 从时钟设计

3.3 通信系统性能测试

3.3.1 通信主站、终端测试

3.3.2 通信性能指标测试

3.3.3 系统稳定测试

3.4 本章小结

第4章 分布式测试数据终端的设计与开发

4.1 数据终端功能设计

4.1.1 互感器模拟

4.1.2 合并单元模拟

4.1.3 智能终端模拟

4.1.4 采集GOOSE开关位置

4.2 数据终端硬件设计开发

4.2.1 总体结构设计

4.2.2 FPGA板卡设计

4.3 数据终端软件设计开发

4.4 本章小结

第5章 二次设备集成测试软件开发

5.1 软件总体功能结构

5.2 电磁暂态实时仿真与测试专家库

5.2.1 变电站设备电磁暂态模型

5.2.2 组件化设计的仿真测试专家库

5.3 通流通压静态模拟试验功能

5.3.1 通道测试功能

5.3.2 状态序列功能

5.3.3 测试通道配置

5.4 SCL文件自动导入及可视化配置

5.5 本章小结

第6章 总结与展望

参考文献

致谢