RTDS-GTNET打包SV报文的延时特性测试技术

由于RTDS的GTNET网络协议卡发送SV报文的延时时间与其Timedelay延时通道的配置延时时间不一致,应用时会给数字化继电保护装置的闭环测试带来误差,甚至会影响试验结果的正确性。针对此情况,提出了RTDS-GTNET打包SV报文的延时特性的测试技术及方案,并结合常用使用方式进行了数据样本统计分析。仿真验证了该测试方案的正确性,通过测试能得出GTNET打包SV报文延时的确切数据,为在实际测试过程中更准确地试验继电保护装置数据采样处理环节及逻辑的正确性提供了准确的检测方法。     

基于RTDS的数字化变电站过程层配置方案仿真

针对数字化变电站过程层的特点,利用RTDS研究了其配置方案的可行性。分析了过程层网络的基本总线结构以及以太网交换机的选择条件,研究了适用于RTDS的模拟SV和GOOSE报文发送的GTNET板卡的组网方法,组建了基于RTDS的某220kV数字化变电站的过程层网络,给出了合并单元配置以及GOOSE配置的具体方法,设计了网络测试仪与模拟过程层网络的连接方案,并对SV和GOOSE报文传输时延和丢帧率进行了测试。实验表明,利用RTDS能够对数字化变电站过程层配置方案选择和投运测试提供理论支持和技术参考。     

基于RTDS-GTNET的智能变电站保护装置实用化测试技术及方案

简要介绍了传统RTDS-GTNET的测试结构,并分析了智能变电站背景下对保护装置进行测试的实用化需求。针对测试需求,对更新的GTNET-SV模块技术进行了同步跟踪,对比了新、旧版本采样值(SV)模块的协议以及报文抖动情况,利用参数识别匹配的方法为RTDS与保护装置SV报文数据的正常交互提供了解决方案。以站域保护装置为实例,介绍了利用GTNET实现闭环测试的方法,并验证了测试的准确性。     

RTDS在基于IEC 61850标准的保护闭环测试中的应用

RTDS电力系统实时仿真器是一种实时全数字电力系统电磁暂态仿真模拟装置,也是研究和分析电力系统特征、对继电保护进行闭环测试的重要检验工具,在国内外都已得到广泛的应用。目前,基于IEC61850的智能变电站设备在电力系统中应用日趋广泛,RTDS适应技术发展的需要,由RTDS-GTNET网络协议卡提供RTDS与数字化变电站设备的模拟量和数字量通信功能,并于2013年开发了GOOSE-V5以及面对中国市场的Chinese SV模型,实现了用RTDS系统直接对国内基于IEC 61850的数字化保护和二次设备的闭环测试。主要介绍了RTDS-GTNET板卡及其配置方法,为使用RTDS进行数字化变电站继电保护设备研究的各科研单位提供基本的实践配置及使用方法。     

一种基于RTDS的数字化线路保护逻辑功能测试方法

数字化变电站的快速发展对保护设备的逻辑功能测试提出了新的挑战。传统的数字化保护设备逻辑功能现场测试主要采用基于题库式的保护设备检测系统及继电保护测试仪,但该测试方法存在测试案例不足问题,无法对保护进行全面测试。为此,介绍了一种基于RTDS线路保护逻辑功能测试方法,以搭建的仿真平台为基础,测试了不同故障情况下保护的动作特性。首先介绍GTNET板卡的应用,然后详细阐述了测试系统建模方法,以实际算例就所提方法进行了阐述,仿真结果表明,各种故障类型下保护均能正确动作。该方法对保护设备便携式IED检测系统的题库制作提供了一种有效的解决方案,对工程应用具有较强的指导价值。     

智能变电站高级应用功能测试平台

智能变电站的高级应用对于建设坚强智能电网具有重要意义,而对高级应用的功能测试目前还缺乏立足于全站规模的实时闭环仿真。利用RTDS搭建了全站一次系统模型,过程层、站控层分别组网．设置了过程层设备与RTDS进行模拟量及开关量通讯的接口,进而构建了智能变电站高级应用功能测试平台、该平台可以用于智能变电站高级应用功能的测试,各层标准化的接口方式便于增加测试间隔及相应设备,具有良好的可扩展性;同时,随着RTDS外接GTNET卡与国内智能站IED互操作性能的提升。平台所需过程层设备可以大大简化,具有可升级性．     

基于配置文件的自动匹配光功率测试技术研究与实现

光功率计作为当前智能变电站光纤链路通信质量检查的主要测试设备,需要人工依据光纤连接图、表来匹配光口计算衰耗,效率低下、工作量大、出错率高,因此,提出一种全新测试光功率的方法,依据智能变电站SCD配置文件、IEC61850报文协议,自动匹配识别被测IED设备,自动匹配接收、发送光口,自动计算衰耗记录测试结果并生成测试报告。经现场验证,该方法可提高智能变电站光纤回路测试效率,实用性强。     

采用SV和GOOSE共口传输的过程层组网方案

为了解决智能变电站过程层组网中采用SV和GOOSE共口传输方式所面临的报文过滤问题,简述了智能变电站过程层网络组网方案,通过分析智能电子设备IED之间的报文流量特征和通信需求,探讨了限制SV和GOOSE两种多播报文的配置方案,从工程应用的角度提出了一种基于VLAN技术的组网方案:根据IEEE802.1Q标签区分SV和GOOSE报文,对两种报文采取不同的VLAN划分原则。搭建试验平台对该方案进行了测试和分析,结果表明:该方案具有减少终端IED接收网络压力、工程实施简单、数据流向清晰的优点。该方案对新一代智能变电站过程层组网具有参考意义。     

智能变电站继电保护SV及GOOSE输入自动测试方法

智能变电站继电保护测试目前采用手动配置测试项目、人工检查测试结果的方式,测试效率低下且容易出现人为错误。对此,提出了一种智能变电站继电保护GOOSE及SV输入自动测试方法,该方法以SV及GOOSE输入虚端子为参照物,自动建立被测保护装置所订阅的SV及GOOSE报文数据与MMS报文数据的对应关系,解析SCD文件自动获取所订阅的SV,GOOSE报文信息并模拟发送SV,GOOSE报文,读取被测装置的MMS报文以获取被测装置对SV,GOOSE报文的处理结果 ,自动判断测试结果并形成试验报告。该方法能够实现SV及GOOSE输入的全自动测试,有效提高智能变电站继电保护测试工作的效率及质量。     

Rogowski线圈电子式电流互感器实时仿真模型

基于电力系统实时数字仿真系统（RTDS）,研究并建立了Rogowski线圈电子式互感器的数值仿真模型和通信模型。建立了Rogowski线圈等值电路、数字积分器、重采样以及相位补偿等环节的数学模型,利用GTNET,依据IEC61850-9-2标准实现了采样值的编码与发送;根据IEC61850标准,利用采样值虚拟端子的概念建立了该电子式互感器的通信模型;开发了系统配置器以完成RTDS与实际保护、测控装置之间的可视化的数据流配置。闭环测试结果表明,提出并实现的电子式电流互感器实时仿真模型有利于提高数字化变电站系     

Rogowski线圈电子式电流互感器实时仿真模型

基于电力系统实时数字仿真系统(RTDS),研究并建立了Rogowski线圈电子式互感器的数值仿真模型和通信模型.建立了Rogowski线圈等值电路、数字积分器、重采样以及相位补偿等环节的数学模型,利用GTNET,依据IEC61850-9-2标准实现了采样值的编码与发送;根据IEC61850标准,利用采样值虚拟端子的概念建立了该电子式互感器的通信模型;开发了系统配置器以完成RTDS与实际保护、测控装置之间的可视化的数据流配置.闭环测试结果表明,提出并实现的电子式电流互感器实时仿真模型有利于提高数字化变电站系统测试的有效性.     

基于RTDS仿真模型的能量管理系统潮流数据在线仿真系统开发

为使离线电磁仿真软件实时数字仿真仪(real timedigital simulator,RTDS)能够接收能量管理系统(energymanagement system,EMS)的在线潮流数据,将系统运行的实时数据传送给RTDS,实现RTDS的在线化仿真,自动跟踪电网的即时状态。研究并设计了基于南方电网RTDS仿真模型的EMS潮流数据在线系统,通过将来自EMS的潮流数据在RTDS仿真系统模型上进行可观测性分析、状态估计计算、不良数据的检测与辨识等在线化处理,并采用RTDS-GTNET卡的DNP3.0通信协议将估计结果作为仿真初始数据送入RTDS进行仿真,使RTDS仿真基态数据更加接近于系统的实际运行状态,实现了RTDS的在线化仿真。以云南电网仿真系统为例进行了测试,结果表明所开发系统具有较高的准确性。     

实时数字仿真技术在智能变电站测试中的应用

智能变电站的广泛应用使得其二次设备在新环境下的性能测试成为新的研究课题。在实时数字仿真系统(RTDS)的基础上,讨论了GTNET卡的应用以及智能站二次设备的测试方法,并通过仿真实例验证了该方法的可行性,以及二次设备在各种常规试验项目及二次系统异常情况下的动态性能。     

变电站GOOSE报文在IED中的实时处理

报文的通信延迟包括传输延迟和处理延迟2部分。IEC61850标准将面向通用对象的变电站事件（GOOSE）报文直接映射到数据链路层，能有效减少传输延迟。文中对GOOSE报文在变电站智能电子设备（IED）中的处理延迟进行了研究。分析了前后台方式的嵌入式系统在变电站IED中处理实时报文方面的不足，提出在IED中采用具有强实时内核的操作系统，并针对IED中实时报文和非实时报文混合处理环境需求，在RTAI实时操作系统上设计了保障GOOSE报文处理实时性的方案。实验验证了该方案的有效性和实用性。该研究结果对于使用IEC61850的变电站IED过程总线通信设计具有参考意义。     

基于IEC61850的真空断路器在线监测信息模型构建及系统设计

为研究智能化真空断路器在线监测平台,根据真空断路器的特点,研究了智能真空断路器在线监测系统信息模型的构建方法,利用IED配置工具实现了变电站配置语言(SCL)对模型的描述;在此基础之上,介绍了IEC 61850中抽象通信服务接口(ACSI)通过特殊通信服务映射(SCSM)到制造报文规范(MMS)的规则;最后构建了在线监测IED系统,实现了状态量的采集到GOOSE报文的发送。     

基于IEC61850的智能变电站图形化系统配置器原型设计

为了实现基于IEC 61850的系统配置功能,加强对保护智能电子设备(IED)之间虚拟交互消息等的描述,文中研究了一种基于IEC 61850的变电站图形化系统配置器原型系统。该系统包括配置主界面、可扩展置标语言(XML)解析与变电站配置语言(SCL)语法验证模块,以及3类交互信息(逻辑节点(LN)内部保护逻辑、IED内各LN之间的配合逻辑关系、不同IED中相关LN之间的虚拟交互消息)配置图形化界面等模块。设计了一次接线图、二次设备配置等工具箱,给出了图元绘制与拾取、以可缩放矢量图形(SVG)格式存储图形文件、图形化配置不同IED内相关LN之间虚拟交互消息等关键技术的实现方法。该配置器原型系统实现了主要功能,为智能变电站的配置开发和测试提供了一定的参考。     

基于SCL模型的IED配置器的设计与实现

智能电子装置IED的配置在IEC 61850协议中起着联系第6部分和第7部分的重要作用.基于变电站配置描述语言SCL,详细讨论了IED配置器的设计与实现问题.首先讨论了IED配置器配置流程中的各个环节;然后阐述现有SCL模型存在的若干缺陷及对其所作的修改,分层分析了在修改的基础之上建立的IED配置器信息模型;最后给出了IED配置器的软件结构.     

XML Schema在变电站IED配置中应用

举例论述了XML Schema在变电站馈线保护IED配置中具体的实现方法,对变电站智能电子设备(IED)的配置进行了初步探讨。介绍了XML Schema的特点,比较了XML DTD和XML Schema。阐述了对变电站结构、通信系统和IED进行配置所要做的工作,着重探讨了对变电站IED的配置。通过对馈线保护设备功能描述和数据描述2个方面的举例分析了XML Schema在变电站IED配置中的使用方法,从而得出在对IED进行数据描述时先建立约束文档再建立数据文档的方式。提出了采用本体技术和基于XML Schema关系模式与映射算法对XML Schema进行完善的方法。     

变电站智能电子设备版本管控系统设计方案

变电站中广泛应用的智能电子设备(IED)存在软件更新、硬件更换、应用更新及配置更改的问题。为了加强对于IED设备的管理以及故障情况的分析,文中提出了基于构件技术记录IED软硬件及配置参数等备份信息的版本管控系统设计方案。基于对智能变电站IED运行及改造过程中需要备份管控的关键信息的归纳和总结,设计了主子站信息交互的版本管控系统架构及管控流程。设计了用于描述IED管控备份信息的版本描述文件范例,并给出了实际应用范例。实验测试结果验证了版本管控技术方案的可行性。     

智能变电站继电保护装置一键式测试方法及系统

从智能变电站继电保护装置的特点和测试需求出发,提出了智能变电站继电保护装置一键式测试的概念。一键式测试装置可以通过导入被测继电保护装置的IED配置描述(CID)文件或者全站配置的系统配置描述(SCD)文件来获取被测继电保护装置的参数、通道配置、指标等信息,通过MMS网络获取定值信息,并且还可以通过发送和接收GOOSE信息投退检验所需的软压板,从而实现保护配置。一键式测试装置实现了测试自动进行、报告自动生成,充分体现了智能变电站继电保护测试自动化、智能化的特点。