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摘 要

本文首先综述了配电网运行的主要功能及其通信信息数据，研究配电网运行与通信信息之间的联系，并分析了配电通信网通信失效对配电网运行功能的影响。

分析了通信失效对配电网运行功能的影响。结果表明，我国现阶段配电网运行最重要的功能配电自动化中，对通信要求最为严格的功能是配电网数据采集及监控系统和馈线自动化功能。其中直接影响配电网运行的通信信息是控制功能的指令信息，单一的配电网运行状态信息对配电网运行影响程度最小。

最后，综述并对比了常用的配电网仿真软件和通信网络仿真软件，并得出各个仿真软件在配电网运行及其通信网络交互仿真应用中的优缺点，提供了配电网运行及其通信网络交互仿真选取仿真软件的依据。

关键词：配电网运行，配电自动化，通信失效，配电网仿真软件，通信网络仿真软件

INTERACTIVE SIMULATION OF DISTRIBUTION NETWORKS

AND COMMUNICATION NETWORKS

Abstract

This paper summarizes the main functions of the distribution network operation and corresponding communication information, and it researches the links between functions of distribution network operation and corresponding communication information, it also analyzes the results of distribution’s communication failure to the functions of distribution networks.

It analyzes the impact of the failure on the distribution’s communication. The results showed that, the most important functions of our national current distribution network is distribution automation. And between a lots of distribution automation’s functions, Distribution Supervisory Control And Data Acquisition and Feeder Automation are the most data-demanding and the most significant functions. Control Data and information directly affect the operation of the distribution network, while the failure of single operating status information has minimal impact on the distribution network operation.

Finally, it overlooks and compares the common distribution network simulation software and communication network simulation software. And it finds out that various strengths and weaknesses of those simulation software for building an interactive simulation application. It also provides some criteria for selecting two softwares to building an interactive simulation application.

Key word：Distribution network operation, Distribution automation, Communication failure, Distribution network simulation software, Communication network simulation software

目录

摘要 ……………………………………………………………………………………………Ⅰ

Abstract …………………………………………………………………………………… Ⅱ

第一章 绪 论 6

1.1 背景介绍 6

1.2 研究现状 6

1.3 主要工作 7

1.4 章节安排 8

第二章 配电自动化功能及其通信信息 9

2.1 引言 9

2.2 配电网自动化功能综述 9

2.3 数据采集与监控系统DSCADA 9

2.4 馈线自动化FA 12

2.4.1 运行状态检测功能 13

2.4.2 控制功能 13

2.4.3 故障诊断、故障隔离、负荷转供和恢复供电功能 14

2.5 配电网实时状态估计 16

2.5.1 实时状态估计概念 16

2.5.2 实时状态估计及其通信信息 16

2.6 变电站自动化SA 16

2.6.1 变电站自动化功能 17

2.6.2 变电站自动化监控系统功能及其通信信息 18

2.6.3 其他功能及其通信信息 19

第三章 配电自动化终端通信信息 20

3.1 引言 20

3.2 馈线终端FTU 20

3.2.1 馈线终端FTU基本功能 20

3.2.2馈线终端FTU通信信息 20

3.3 站所终端DTU 21

3.3.1 站所终端DTU基本功能 21

3.3.2 站所终端DTU通信信息 21

3.4 配变终端TTU 22

3.4.1 配变终端TTU基本功能 22

3.4.2 配变终端TTU通信信息 22

第四章 通信失效对配电网运行的影响分析 24

4.1 通信失效对配电网数据采集与监控系统的影响 24

4.3 配电网功能受通信失效后对其他功能的影响 27

4.4 配电网对通信的要求 29

4.4.1高级配电网数据采集与监控系统功能对通信的要求 29

4.4.2 高级馈线自动化功能对通信的要求 30

第五章 配电网运行及通信网仿真软件综述 32

5.1 配电网仿真软件 32

5.1.1 MATLAB/Simulink 32

5.1.2 PSCAD/EMTDC 36

5.1.3 PSASP 39

5.1.4 ETAP 43

5.1.5 ATP-EMTP 46

5.1.6 InterPSS 48

5.1.7 RTLAB 48

5.2 网络仿真软件综述 50

5.2.1 Opnet Modeler 50

5.2.2 Network Simulator 2 54

5.2.3 OMNeT 55

5.4 对比分析与总结 59

第六章 总结 60

致谢 61

参考文献 62

第一章 绪 论

1.1 背景介绍

我国目前的配电网运行是依赖通信技术的支持的。配电自动化系统的功能包括配电网数据采集DSCADA、馈线自动化FA、实时状态估计、故障诊断、故障隔离、负荷转供和恢复供电等。这些功能是配电网运行及系统安稳不可或缺的重要功能。而这些功能的实现建立在对配电网状态的实时监视和控制的基础之上，这就避免不了调度中心、配电主站或子站与配电终端设备之间存在频繁且大量的信息交换。因此，通信过程中的问题（包括信息延迟、出错、网络故障和信息安全等）很可能会造成上层应用功能出现故障。因此，电力通信网的安稳性、快速性对配电网正常运行来说是非常重要的。

随着智能电网的不断建设，通信安全性及可靠性对配电网运行的影响不断体现，国内外开始对智能配电网的通信网络展开了一些研究。其中，智能电网的建设对配电网及其通信影响主要有：

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