利用IEC 61850/MMS的电力远动实时数据交换新方法

变电站通信标准IEC 61850是将来电力系统无缝通信系统体系标准的基础之一.该文对现有电力系统远动通信协议中存在的一些缺陷进行了分析,对将IEC 61850应用于电力远动通信的实现方法进行了研究,提出基于IEC61850和制造报文规范的远动系统的网络结构与通信模型.同时,为了解决现有远动系统到新型远动系统的平稳过渡,该文设计了基于IEC 61850与制造报文规范的网关的软件结构和数据与服务模型,并给出传统远动规约与抽象通信服务接口之间映射的实现方法.另外,结合基于IEC 61850的电力远动通信的需要,首次对制造报文规范的通信功能子集进行了设计与实现,使其成为一种面向电力远动的实时通信软件.开发的基于上述模型的原型系统首次通过在某地区电网进行的工业现场试验,验证了模型的正确性和方案的可行性.     

基于IEC61850/MMS的电力远动通信的研究

变电站通信标准IEC 61850是将来电力系统无缝通信系统体系标准的基础之一。本文对现有电力系统远动通信协议中存在的一些缺陷进行了分析,对将IEC 61850应用于电力远动通信的实现方法进行了研究,提出了基于IEC 61850和制造报文规范(MMS)的远动系统的网络结构与通信模型。同时,为了解决现有远动系统到新型远动系统的平稳过渡,本文提出了IEC 61850/MMS网关的结构模型和数据模型,并给出了其数据和服务同传统远动规约之间映射的实现方法。另外,结合基于IEC 61850的电力运动通信的需要,首次对MMS通信功能子集进行了设计与实现,使其成为一种面向电力远动的实时通信软件。通过基于IEC 61850的电力远动原型系统的开发和测试,验证了模型的正确性和方案的可行性。     

智能变电站新型网络报文记录与分析装置的实现

本文中所描述的网络报文记录与分析装置的设计,遵循IEC 61850标准,顺应智能变电站日益发展的需求;实现了智能变电站网络报文与电力系统故障数据的记录一体化,分析综合化;实现了对智能变电站网络通信和电力系统运行的在线监视和状态评估。     

IEC61850-9-2数据收发测试的探索

WinPcap网络开发包是一个免费的、基于Windows平台的、直接在链路层捕获和发送网络数据包的工具,文中设计了基于WinPcap的IEC 61850-9-2仿真测试软件。介绍了WinPcap软件包、IEC 61850-9-2的报文格式以及在数字化变电站中使用和自动化测试实际情况。通过MAC嗅探模块、CID文件读取模块、SNTP对时模块、IEC61850-9-2报文发送和接受模块的设计,该仿真测试软件在计算机WINDOWS环境下网卡介质上能够直接发送符合数字化变电站装置要求的IEC 61850-9-2报文与数字化变电站设备进行联调,并且能够接受IEC 61850-9-2报文进行自动化分析。提出了在发送过程中pcap_sendqueue_transmit函数和在接受过程中微秒定时器的重要作用。     

基于IEC61850的远动网关机与调度主站通信方法的研究

在综合分析传统远动通信系统存在问题的基础上,提出了基于IEC61850的远动通信系统结构,并对其技术优点进行了总结。同时针对远动网关机的特点,提出了基于IEC61850的远动网关机与调度主站通信的3种技术方法,分别是数据透转、数据映射和模型映射,并分析得出一种最值得广泛应用的技术方法。     

基于IEC61850的变电站新型远动网关机

分析了基于IEC61850的远动通信网络结构,提出了基于IEC61850的电力远动的数据模型和通信模型.将IEC61850标准引入到远动通信体系中.针对远动网关机既是IEC61850客户端又是IEC61850服务器的特点,选用数据处理能力较强的高性能服务器作为网关机硬件.详细介绍了远动网关机软件结构、各个模块的功能和执...     

IEC 61850过程层网络冗余报文捕获分析工具开发

随着IEC 61850第二版的发布,以IEC 62439-3中高可用无缝环网为基础的网络冗余方案层出不穷,但缺乏相应的监测工具解析报文内容。基于Windows平台,采用Wireshark网络开发包,开发出高可用无缝环网（HSR）报文的捕捉、解析工具,并创新性地采用Winpcap库接口函数模拟装置发送报文,验证协议解析工具的可用性。结果表明,该解析工具能正确分析数据包的负载内容,对IEC 61850第二版的推广具有重要意义。     

一起D200远动装置通信故障分析与处理

分析一起D200远动装置通信故障,提出处理措施和防范措施。通过对远动装置外观、远动通信报文、远动程序及配置检查以及网卡测试,查明远动数据不刷新的直接原因和根本原因。针对此次故障原因,将D200远动装置B101-0网络驱动软件版本进行升级。升级后对网卡与远动通信报文进行测试,测试结果表明,百色站至广西中调主站远动实时数据恢复正常,远动装置未再出现远动数据不刷新的故障。为了防止类似故障的再次发生,最后提出了相应的防范措施。     

基于IEC 61850的电动汽车充电站远动通信建模

为保障电动汽车充电站大规模接入情况下的配电网可靠稳定运行, 基于IEC61850标准展开电动汽车充电站与配电调度控制中心的远动通信建模研究? 依据典型电动汽车充电站的一次系统架构及通信系统构成, 提出了符合IEC61850标准的远动通信架构? 在分析总结电动汽车充电站远动通信需求的基础上,通过IEC61850-7-4以及IEC61850-7-420所定义逻辑节点构建远动通信模型? 搭建远动通信仿真平台进行测试,结果证明了该远动通信架构以及通信建模方案的有效性?     

IEC 60870-5-104远动协议的一种安全报文探讨

随着电力系统网络化的发展，很多调度主站和变电站远程终端设备(RTU)的通信已经逐步采用以太网，国际电工委员会(IEC)于1998年8月制定了 IEC60870-5-104协议，该协议的目的是将原有的 IEC60870-5-101远动协议用于 TCP/IP 网络。通过 TCP/IP 网络传输远动信息也带来了一系列安全问题，其不安全因素主要体现在对远动报文的窃听、篡改和伪造等3个方面，解决方法在于调度主站及厂站 RTU 的身份认证与远动报文信息的加密。为此，应用信息安全技术对IEC60870-5-104应用协议数据单元(APDU)及其传输模式进行了研究，在不改变原有报文传输模式的情况下提出了一种安全报文的设想，在一定程度上能有效地满足信息保密与安全认证的需要。     

智能变电站网络报文记录分析装置组网应用研究

针对当前网络报文记录分析装置独立运行的现状,提出网络报文记录分析装置与调控中心主站采用IEC 61850规约实现组网的技术方案,从组网的网络架构、分析装置与调度主站的通信内容、分析装置的61850建模以及装置与主站的通信接口4个方面阐述方案的具体内容,提出网络分析装置建模与通信接口的标准化定义,对于网络分析装置的统一组网工程以及调度侧网络分析主站的建设具有一定指导意义。     

面向多IEC 61850服务器仿真的雪崩测试优化研究

针对站控层主机、远动装置等IEC 61850客户端产品的功能和压力测试,如数百台设备的雪崩并发测试和制造报文规范（MMS）链路容量测试,搭建实际装置环境耗时耗力,只能采用软件仿真方式来实现。首先阐述了多装置的IEC 61850服务器仿真的原理与结构,另外在多IEC 61850服务器仿真系统中采用虚拟机技术和时间片轮转原理实现了雪崩测试模型的优化,可在数十毫秒内成功发送300台装置的1 200个报告服务。研究成果缩短了客户端测试环境的搭建时间,优化了雪崩并发测试的速率,可有效地验证客户端数据库和通信的实时处理能力。     

IEC 60870-5-104远动协议的一种安全报文探讨

随着电力系统网络化的发展，很多调度主站和变电站远程终端设备（RTU）的通信已经逐步采用以太网，国际电工委员会（IEC）于1998年8月制定了IEC 60870-5-104协议，该协议的目的是将原有的IEC 60870-5-101远动协议用于TCP/IP网络。通过TCP/IP网络传输远动信息也带来了一系列安全问题，其不安全因素主要体现在对远动报文的窃听、篡改和伪造等3个方面，解决方法在于调度主站及厂站RTU的身份认证与远动报文信息的加密。为此，应用信息安全技术对IEC 60870-5-104应用协议数据单元（APDU）及其传输模式进行了研究，在不改变原有报文传输模式的情况下提出了一种安全报文的设想，在一定程度上能有效地满足信息保密与安全认证的需要。     

基于IEC 61850的电力远动通信建模方法

为了保障不同厂商设备之间实现互操作,文中研究了IEC 61850标准的公共数据类、数据类、数据集和报告等模型,提出基于IEC 61850标准的电力远动通信建模方法,建立电力远动通信的逻辑设备、逻辑节点,以及信息交换服务模型.在模型中,控制中心作为IEC 61850客户端,变电站内的智能电子设备(IED)或代理/网关充当IEC 61850服务器,通过IEC 61850服务实现控制中心与变电站之间的远动通信.关联模型被用来建立IEC 61850客户机与服务器之间的双边应用关联,数据模型被用于遥测与遥信量的读取,数据集和报告模型被用来实现遥测、遥信数据的召唤和循环上传,以及主动变位与事件顺序记录.     

IEC60870-5-104向IEC61850转换网关的研究

IEC 61850采用面向对象的方式进行数据的建模,并利用MMS进行模型文件的传输.文章对IEC60870-5 -104规约向IEC 61850转化进行研究,分析了实现的过程.对IEC60870-5-104规约的报文结构以及传输机制进行分析,对IEC 61850的配置文件以及MMS的传输机制进行研究,并提出IEC 60...     

基于IEC 61850过程总线的分布式母线保护研究

IEC 61850标准中所定义的过程总线为变电站各种分布式功能的实现提供了新的途径。本文分析了过程总线技术,重点介绍了SAV报文和GOOSE报文的两种多播发送机制,并提出了一种基于IEC 61850过程总线的分布式母线保护方案,该方案利用MAC多播地址、虚拟局域网和优先级等网络技术,可充分实现数据共享。利用OPNET Modeler网络仿真软件对该方案的通信系统进行了仿真分析,结果表明:采用多播技术可有效减少网络负载,SAV报文和GOOSE报文的时延要求均能满足。文末对可靠性问题进行了探讨,IEC 61850过程总线对变电站保护和自动化的影响还值得进一步深入的研究。     

基于IEC 61970标准的网络报文记录分析装置组网技术研究及应用

网络报文记录分析装置已成为智能变电站的标准配置设备,实际应用中存在将分散在各变电站的网络报文记录分析装置组网的需求。针对实现这种需求涉及的关键技术问题,利用IEC 61970标准提供的分布式系统集成框架、信息模型和接口规范,提出构建适合网络报文记录分析装置组网技术要求的系统架构,分析了网络报文记录分析装置组网需要构建的公共信息模型及信息交换接口规范,设计并实现了支持统一信息模型、统一信息访问接口的分布式变电站网络报文记录分析装置集成平台。利用该平台,不但可以收集各变电站网络报文记录分析装置采集的各种通信状态参数和网络缺陷,对变电站站内通信网络及远动通信网络进行综合评估分析,还可以实时调阅分析各变电站、集控站和调度主站的通信报文,并实现与其他应用系统的信息共享和综合利用。     

MMS对象在IEC61850中的应用

IEC61850-7-2定义了独立于实现网络的IEC61850抽象通信服务接口(ACSI),IEC61850-8-1制定了由ACSI到制造报文规范(MMS)的特定通信服务映射规范(SCSM)。该文在分析了IEC61850-8-1所应用到的MMS协议体系中的一些MMS对象及其与IEC61850数据对象之间的映射的基础上,详细阐述了实现IEC61850系统时MMS对象在系统数据库中的应用及基于MMS对象的系统数据库的实现及存储方案。     

适用于IEC 61850标准的以太网无源光网络DBA算法

在分析IEC 61850标准下网络报文传输特性的基础上,提出一种适用于IEC 61850标准网络报文传输的以太网无源光网络动态带宽分配算法。首先,该算法采用固定轮询周期,将带宽划分为采样值(SMV)、面向对象的变电站通用事件(GOOSE)、制造报文规范(MMS)这三类及三个优先级,优先保证SMV报文、GOOSE报文的实时传输,减少网络时延抖动。然后,采用改进的REPORT上传和GATE下发机制,提高了带宽利用率,并简要介绍了算法的典型应用系统及测试验证方案。最后,测试结果表明,该算法满足IEC 61850标准网络报文传输的实时性和快速性要求。     

基于多Agent和IEC 61850的电力远动通信系统模型

建立了一种兼顾现有系统又遵循IEC61850的新型电力远动通信系统网络结构,分析了基于IEC61850的远动通信的特点和要求,构建了新型远动通信的多Agent系统模型,给出了系统中的2类主要通信实体的模板。该模板将IEC 61850标准、远动传输任务以及软件Agent的特点有机地结合在一起,为IEC61850的实现及其在调度自动化系统中的应用提供了借鉴。最后通过开发实验室原型系统验证了上述方法的可行性。