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【6h】

基于IEC 61850的可编程逻辑配置工具开发——逻辑组态的设计与实现

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摘要

随着计算机技术、光电技术、网络技术的飞速发展，数字化变电站成为变电站自动化的发展趋势，其要求不同厂商的智能电子设备(IED)间实现互操作，从而解决信息孤岛及系统无缝集成问题；同时，IED应具有更高的可编程能力，简单快速地完成开发工作。本论文针对以上两点展开，在研究IEC61850基础上，引入图形化可编程技术，设计并实现了IED可编程逻辑配置工具。
　　 本文主要设计了可编程逻辑配置工具的总体结构框架，给出了基于图形化算法块的设计方案，重点研究并实现了工程管理模块、外部文件解析模块和逻辑组态模块，并提出了一种基于无网格的自适应布局动态布线算法，可以有效地解决IED的复杂功能建模中连线紊乱、重叠问题，最后通过搭建测试实例对可编程逻辑配置工具的相关功能进行了测试和验证。论文主要完成工作：
　　 (1)介绍了数字化变电站、IEC61850及图形化编程的研究现状，以及IEC61850和IEC61131-3国际标准，针对变电站的特点，分析了数字化变电站过程层、间隔层及变电站层的工作机制。
　　 (2)根据EDCS-8500智能变电站系统硬件平台的体系结构和工作流程，设计了可编程逻辑配置工具的总体框架，并对各个功能模块及之间的关系进行了阐述。
　　 (3)针对传统编程开发的不灵活及复杂性，运用面向对象思想，采用符合IEC61131-3规范中的功能块图和IEC61850标准中的逻辑节点设计算法块，使算法块具有高度的封装性，提高了IED的可编程开发能力。
　　 (4)设计并实现了工程管理模块、外部文件解析模块和逻辑组态模块。在逻辑组态模块中，首先给出了连线的设计方案，然后针对装置功能的复杂性、组态关系的复杂性和界面凌乱等问题提出了一种基于无网格的自适应布局动态布线算法，并且支持手动调整和自动生成智能连接点功能。
　　 通过搭建保护测试实例，对可编程逻辑配置工具的相关功能进行了测试和验证。测试表明，可编程逻辑配置工具各项功能正常，具有很强的可操作性，基本满足数字化变电站IED的开发要求。

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