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IEC61850标准的颁布是为了提高变电站自动化水平,促进变电站网络通信技术的发展,实现设备的实时性和互操作性;将传统的变电站逐步转变为集控制、测量、采集、保护于一体的网络化智能变电站,实现高速、可靠、开放通信网络之间数据的共享,节约设备资源。
本文通过对IEC61850标准的分析研究,重点分析了标准关于网络通信的结构和信息;对采样值与GOOSE报文模型和特点进行分析,深入理解报文传输模型,建立了与模型一致的传输结构;对报文的参数及属性进行详细分析,建立了对变电站设备的软件配置与链接;对报文传输的协议进行剖析,按照协议的结构和组成组织报文结构,进行报文的编码传输。通过构建网络平台,对传输报文的发送和接收进行测试,对报文数据进行编解码对比。其次,分析了采样值中存在谐波和噪声的因素,以及该因素对采样值报文在间隔层IED中的实时频率跟踪的影响,并通过建模仿真进行分析,实现了先对采样值中含有的谐波和噪声进行滤波处理,保留基波,再通过频率跟踪获取电网实时频率的算法。再次,由于过程层中的电子式互感器所采集得到的采样值为每周波为80点的电湔电压值,经MU发送给间隔层的IED时,因间隔层的保护设备的采样点是每周波32点,在这两个采样点不同的情况下,文中设计了二次Lagrange插值的采样值重采样算法,并对算法中的采样频率根据频率跟踪到的实时频率进行了修正。
通过对采样值和GOOSE报文网络通信的分析和研究,将所设计的编码和传输进行网络测试,表明该设计结果分析正确、运行可靠,可以为采样值和GOOSE报文的编解码和传输使用。并对采样值进行频率跟踪和插值算法的实现和测试,结果表明,虽然存在误差,但是误差在精度范围内,可以用于采样值传输中。