文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
工业以太网在轨道交通电力监控系统中的应用
姓名:张乐群
申请学位级别:硕士
专业:电气工程
指导教师:张沛超
20080101
上海交通大学硕士论文摘要
工业以太网在轨道交通电力监控系统中的应用

工业以太网在轨道交通电力监控系统中的应用

摘要

本文对轨道交通电力监控系统的特殊性进行了分析,完成了详细的功
能需求分析;讨论了工业以太网技术在轨道交通电力监控系统中应用的可
能性与必要性;以上海轨道交通五号线电力监控系统为对象,阐述了其实
施方案;最后,对基于 IEC 61850 的数字化电力监控系统进行了初步研究。
随着轨道交通的发展以及对可靠性的高要求,要求我们为其提供速度
快、性能高的调度自动化系统,变电站内实现无人值守的要求。在传统的
调度自动化方案中,各个站控单元(RTU,Remote Terminal Unit)通过 RS485
总线或者串口与调度端通信,这种方式要求在各个站控单元出现故障时必
须由工程师到现场,检修排故的周期长,不能满足轨道交通高可靠性、实
时性的要求。而现代的高速光纤以太网技术为系统提供了有效的解决方案。
通过光纤网络和以太网交换机将各变电站和控制中心服务器连接起来,通
过标准的电力规约实现了数据高速传输和监控。
控制中心侧配有商用数据库及各类功能的操作站以实现强大的管理功
能。变电站内监控单元通过现场总线规约将各间隔层的数据进行采集,实
现“四遥”的监控功能。同时监控单元通过以太网接口同控制中心的数据
网连接实现 RTU 的功能。控制中心操作站与变电站控单元形成能互访的局
域网以太网节点,以 TCP/IP 进行数据的远程访问。
上海交通大学硕士论文摘要
工业以太网在轨道交通电力监控系统中的应用
由于现阶段存在于通信技术中的问题主要来自于过多的、互不兼容的
通信协议和由此而导致的设备和系统之间缺乏互操作性。而面向对象的变
电站通信网络与系统标准 IEC61850 基于现代非常规互感器技术和智能开关
技术,实现了过程层的数字化,从而实现了全变电站的数字化和网络化。
这套标准不但对常规变电站自动化系统的功能进行了很好的归纳和抽象,
而且为变电站自动化系统打开了一扇面向未来、面向新技术的大门。

关键字: 轨道交通电力监控工业以太网通信规约 IEC 61850
上海交通大学硕士论文 ABSTRACT
工业以太网在轨道交通电力监控系统中的应用

The Application of Industrial in Electrical Monitoring &
Controlling Systems for Rail Traffic

ABSTRACT

This thesis analyzes the special characteristics of the monitoring and
controlling system of electrical system applied in urban rail traffic and details of
functional requirements. Then the necessity and feasibility of applying the
industrial technology to the system are discussed. After that the thesis
takes executive scheme of Shanghai Rail Traffic as an example to describe
the character and requirement of the system applied in urban rail traffic. Finally,
the thesis analyzes the digital electrical monitoring and controlling system based
on IEC 61850.
With the developing of rail traffic and improving of reliability of
monitoring and controlling system of electrical system, it is necessary for us to
supply more speedy and higher reliable automatic controll