| 【中文题名】 | 嵌入式以太网在变电站自动化通信中的应用 |
| 【英文题名】 | Application of Embedded Ethernet in Substation Automation Communication |
| 【学科专业】 | 电力系统及其自动化 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-3-6 |
| 【中关键词】 | 变电站自动化,以太网,通信,嵌入式系统,Winsock,组播 |
| 【英关键词】 | Substation Automation,Ethernet,communication,Embedded system,Windows Socket,multicast,IEC61850, |
| 【分类导航】 | 工业技术>电工技术>输配电工程、电力网及电力系统>电力系统的自动化>> |
| 【论文摘要】 |
近年来,随着变电站自动化系统要求不断提高和技术的进步,原先在变电站通信网络使用的低速RS485串行总线和现场总线技术的局限性表现出来,逐渐被性能优越的以太网所取代。随着IEC61850(变电站通信网络和系统系列标准)的即将推行,嵌入式以太网在变电站自动化系统的应用势在必行。
论文研究了嵌入式以太网在变电站内通信网络中的应用,主要工作是完成了对测控保护装置的嵌入式系统通信软件的开发和对上位机以太网通信软件的研制。
通过对变电站自动化系统中数据流的特点分析和对常用的通信模式的比较,论文设计了测控保护装置接入无通信管理机的交换式以太网的组网方案,分别实现UDP组播+单播结合与TCP点对点传输两种方式,并对两种方式的优缺点进行了比较。测控保护装置的嵌入式系统通信软件是在基于Rabbit2000+Dynamic C的环境下所开发,对主应用程序和各模块的软件处理流程,作了详细的介绍。
在分析以太网通信软件应用于变电站自动化系统的应具有功能需求基础上,对以太网通信软件进行了合理的设计。论文介绍了Windows套接字编程技术,结合规约的特点,用VC++6.0开发研制了基于UDP协议和Wins... |
| 【论文题纲】 |
|
摘要 |
4-5 |
|
ABSTRACT |
5-8 |
|
第一章 绪论 |
8-17 |
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1.1 变电站自动化技术概述 |
8-11 |
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1.1.1 变电站自动化的概念 |
8 |
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1.1.2 变电站自动化技术的特征 |
8-9 |
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1.1.3 变电站自动化技术的发展 |
9-11 |
|
1.2 变电站自动化通信网络 |
11-15 |
|
1.2.1 变电站自动化系统与主站的通信 |
11 |
|
1.2.2 变电站内的通信结构 |
11-12 |
|
1.2.3 变电站自动化通信的特点与要求 |
12-13 |
|
1.2.4 变电站内自动化通信方式 |
13-15 |
|
1.2.5 变电站自动化通信网络发展趋势 |
15 |
|
1.3 本课题的任务 |
15-17 |
|
1.3.1 课题背景 |
15 |
|
1.3.2 本论文的主要任务 |
15-17 |
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第二章 嵌入式以太网在变电站内通信网络中的应用 |
17-27 |
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2.1 以太网技术 |
17-22 |
|
2.1.1 传统以太网技术 |
17-20 |
|
2.1.2 交换式以太网 |
20-22 |
|
2.2 OSI模型与TCP/IP协议 |
22-25 |
|
2.2.1 OSI参考模型 |
22 |
|
2.2.2 TCP/IP协议 |
22-24 |
|
2.2.3 IP编址：分类编址 |
24-25 |
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2.3 以太网在变电站内通信中应用 |
25-26 |
|
2.3.1 以太网在变电站内应用的可行性 |
25 |
|
2.3.2 嵌入式以太网在变电站自动化系统中的应用模式 |
25-26 |
|
2.4 小结 |
26-27 |
|
第三章 嵌入式通信软件的研制 |
27-47 |
|
3.1 测控装置嵌入式以太网的架构方案 |
27-30 |
|
3.1.1 嵌入式以太网传输方式的选择 |
27-29 |
|
3.1.2 嵌入式以太网的组网方案 |
29-30 |
|
3.2 嵌入式通信的硬件组成 |
30-33 |
|
3.2.1 微处理器系统 |
31-32 |
|
3.2.2 通信模块 |
32-33 |
|
3.3 嵌入式系统的通信流程 |
33-34 |
|
3.3.1 嵌入式系统与上位机的通信流程 |
33-34 |
|
3.3.2 嵌入式系统与主CPU的通信流程 |
34 |
|
3.4 测控装置的通信规约 |
34-38 |
|
3.4.1 通讯接口和通讯结构 |
34-35 |
|
3.4.2 报文格式 |
35-36 |
|
3.4.3 报文分类 |
36 |
|
3.4.4 报文交换 |
36-38 |
|
3.5 嵌入式软件设计 |
38-45 |
|
3.5.1 开发环境（Dynamic C 语言） |
38-39 |
|
3.5.2 UDP方式软件设计 |
39-42 |
|
3.5.3 TCP方式软件设计 |
42-45 |
|
3.6 嵌入式系统的调试 |
45-46 |
|
3.7 小结 |
46-47 |
|
第四章 以太网通信软件的研制 |
47-58 |
|
4.1 通信软件功能需求分析 |
47 |
|
4.2 Windows套接字编程技术 |
47-51 |
|
4.2.1 Socket的起源 |
47-48 |
|
4.2.2 套接字的类型 |
48 |
|
4.2.3 套接字的规范 |
48-49 |
|
4.2.4 Winsock的基本操作函数 |
49-51 |
|
4.3 以太网单播软件的研制 |
51-54 |
|
4.3.1 基于MFC Socket类的网络编程 |
51 |
|
4.3.2 单播编程的模型 |
51-52 |
|
4.3.3 以太网单播软件的特点 |
52-54 |
|
4.4 以太网组播软件的研制 |
54-56 |
|
4.4.1 IP组播与IGMP |
54-55 |
|
4.4.2 组播编程的模型 |
55-56 |
|
4.5 以太网通信软件的调试 |
56-57 |
|
4.6 小结 |
57-58 |
|
第五章 基于IEC61850 的变电站通信网络 |
58-66 |
|
5.1 IEC61850 标准介绍 |
58-60 |
|
5.1.1 变电站自动化系统接口模型 |
58-59 |
|
5.1.2 变电站通信系统结构 |
59-60 |
|
5.2 过程层与间隔层通信 |
60-61 |
|
5.3 间隔层与变电站层通信 |
61-65 |
|
5.3.1 变电站配置语言 |
61-63 |
|
5.3.2 制造报文规范（MMS） |
63 |
|
5.3.3 基于IEC61850 的间隔层与变电站层通信 |
63-65 |
|
5.4 小结 |
65-66 |
|
第六章 总结与展望 |
66-67 |
|
致谢 |
67-68 |
|
参考文献 |
68-70 |
|
作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
70 |
|
| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.382038 |
