配电自动化通信系统研究及IEC60870-5-104通信协议软件设计与实现

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作为配电网自动化系统的基础,FTU(终端馈线单元)的实现很大程度上取决于选取合适的远动通信协议。远动通信规约种类较多,针对各自特点和实际情况而被应用于不同的现场环境。但是,协议之间的转换才能促使用户的设备正常地通信,因此,标准化的通信规约出现之后,如何解决这个兼容性的问题,而且又要保证实现通信的高效、快捷,易于维护,成为FTU选取合适通信协议的依据。  本文的研究方向就是实现采集数据后的FTU之间正常地进行通信及传输数据。因此,经过多种远动协议的比较分析,从中选取了IEC60870-5-104规约作为FTU传输数据的通信协议。接下来,本文首先对配电自动化通信系统进行相关研究介绍,如层次结构、通信方式等,并且对IEC60870-5-104规约进行详细的介绍,当中包括该规约结构和传输规则等。然后,对IEC60870-5-104规约软件设计中涉及的技术进行列举说明,如TCP/IP网络协议、多线程处理等。最后,给出IEC60870-5-104规约软件的方案及其实现。这里所做的主要工作有:首先,根据TCP/IP网络模型,对IEC60870-5-104规约软件的总体架构进行分析;其次,根据IEC60870-5-104规约的链路传输规则,给出了传输层的状态图,进而大致归纳出规约的通信过程;最后,对编写的IEC60870-5-104规约软件进行测试与结果分析。这一部分又分为两个方面。一方面是基于VisualC++6.0编译环境下,IEC60870-5-104规约的客户端与服务器的编写;另一方面,是以Xilinx公司推出的VIRTEX-ⅡPRO开发板作为下位机,搭建的是Ubuntu系统,编写IEC60870-5-104规约的客户端,与相应的上位PC机的服务器进行通信,传输已经采集处理好的文件数据。
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