基于举证表的智能变电站过程层通道故障定位方法

在二次系统物理回路模型的基础上,提出一种基于举证表的智能变电站过程层网络节点故障定位的方法。此方法通过从智能变电站配置文件中获取装置过程层通信的虚回路和物理端口信息,采用拓扑搜索方法得到通信链路对应的通道节点集合,建立过程层通道故障举证表并采集过程层通信状态为故障点举证,并根据多方举证结果定位通道故障点。     

基于IEC61850标准的智能变电站过程层组网技术研究

选择适当的智能变电站过程层组网方式,采用虚拟局域网技术对过程层交换机进行合理的VLAN划分,可大大提高交换机的使用效能,避免产生网络阻塞。介绍了智能变电站系统基本结构和组网技术,研究了智能变电站的过程层网络拓扑结构,并根据VLAN技术,探讨了网络的VLAN划分方案,同时结合工程实例提出了220 kV智能变电站具体的组网方案及VLAN划分实现方式。通过220 kV马山变电站的实例应用证明,独立星型双单网方式及基于端口的VLAN划分能有效地保证智能变电站过程层网络数据传输的实时性和可靠性。     

智能变电站二次系统双重化配置技术应用分析

基于500 kV智能变电站工程应用对智能变电站二次系统双重化配置的实现方案进行了探讨,分析了过程层、间隔层、站控层内双重化信息流,其中对双测控技术进行了重点究分析,给出合理的监控后台解决方案,通过分析全站二次系统冗余配置与双重化设备信息流,对基于IEC 61850通信协议智能变电站的全过程信息流进行了较为清晰的梳理.     

智能变电站二次系统优化集成配置研究

基于目前智能变电站二次系统基本组成和设备应用情况,提出了智能变电站二次系统优化集成实现方案,从测控保护、过程层设备、一体化信息平台、故障录波及网络分析、网络配置、二次组屏等方面分析了优化集成的可行性和经济效益,并对智能变电站二次系统发展方向进行了展望.     

基于Markov的智能变电站二次系统间隔层和过程层可靠性评估

智能变电站二次系统可靠性评估是实现智能变电站状态检修必不可少的环节。现有的二次系统可靠性评估主要将智能变电站的单个设备或者保护功能作为评价对象,未考虑二次系统中过程层设备和链路的可靠性。对此,文章针对智能变电站二次系统中的间隔层和过程层,将二次系统间隔层与过程层网络分为保护回路与测控回路,随后基于马尔科夫链模型,分别建立保护回路和测控回路的可靠性方程,并评估各回路的可靠性。根据保护回路与测控回路的功能耦合,构建适用于间隔层和过程层网络的可靠性评价方法,通过实例验证,证明文章所提出的方法能够对间隔层和过程层的可靠性进行有效评估,为智能变电站二次系统状态检修提供依据。     

智能变电站二次设备即插即用文件自动配置 技术研究及平台研发

智能变电站SCD文件生成复杂,同时这些过程均需人工配置,易由于人为因素引起错误。针对这些问题,提出了智能变电站二次设备即插即用文件自动配置技术。首先,对智能变电站二次设备配置文件自动生成下发的机制进行了说明,从智能变电站二次PNP对象、智能变电站PNP注册管理和智能变电站PNP对象通信接口阐述了P2P信息交互架构。设计了配置文件自动配置逻辑,并对SCD配置文件自动配置、间隔层二次设备自动配置和过程层二次设备自动配置分别进行了说明。提出了基于IEC61850的即插即用标准接口模型,并对各类接口分别进行了说明。最后,智能变电站二次设备配置文件自动配置应用证明了所设计系统的可行性。     

基于全站系统配置文件解析的智能变电站二次设备调试策略生成方法

智能变电站二次设备调试是运检工作的重点内容，为提升检修作业的质量和效率，开展了智能变电站二次系统“一键式”安措及调试项目自动生成方法研究。结合变电站全站系统配置文件（SCD）中的工程化模型，构建了Xpath技术联合DOM方法的SCD文件解析方法，并运用该解析方法获取智能变电站二次回路与安措和调试项目的关系，提出了基于SCD文件解析的标准化作业书自动生成方法，形成了“一键式”调试项目自动生成的执行流程。最后通过试点工程验证了方法的有效性。该方法对智能变电站二次设备检修工作的标准化具有实际指导意义，应用前景广阔。     

智能变电站二次系统三维数字化设计与装配关键技术

针对现阶段智能变电站二次系统数字化设计中三维模型开发时间长、扩展性差以及应用范围有限等问题,通过对智能变电站二次系统多个核心模型文件应用分析,提出了基于扩展模型的三维装配技术。该方法在设计过程中充分考虑了一次设备与二次设备的关联,逻辑回路与实回路的映射,通过运用标准族库技术、文件解析技术以及自动成图技术,实现三维模型实物与逻辑关系的耦合,最后以实际220 kV智能变电站为试点,实现了三维模型在二次系统仿真分析、在线监测和故障诊断中的应用,证明了该技术可有效提升二次系统三维设计和运维检修效率。     

智能变电站保护测控装置

智能变电站分为系统层和设备层,系统层实现数字化变电站站控层的功能;设备层主要由高压设备、智能组件和智能设备构成,实现数字化变电站过程层和间隔层的功能.智能组件是智能变电站一、二次设备融合的产物.保护测控装置作为智能组件的一部分面向间隔层.智能设备采用TEC61850标准建立对象模型;在进行装置程序设计时,可以利用IEC61850模块化思想和面向对象技术,采用PLC可编程组态技术生成装置程序;网络通信的可靠性通过选择高可靠性的网络拓扑及冗余技术来保证.论述了装置建模、功能块(FB)和逻辑节点(LN)的设计、网络结构和关键技术、配置工具和配置过程、虚端子、装置的测试等技术.     

基于二次回路比对的智能变电站调试及安全措施

过程层二次回路验证是智能变电站二次系统调试的重点内容,通过研究智能变电站二次回路文件与过程层调试项目的关系,提出了基于二次回路文件比对的过程层调试方案和安全措施生成方法。此方法从数据链路、通信参数、数据通道等方面分析不同版本配置文件中二次回路的差异,根据二次回路的差异类型制定相应的调试项目,再对整组试验设备相关的二次回路进行关联性分析,划分试验设备和运行设备的分界面,有效指导改扩建工程二次系统调试及安全措施的制定。     

智能变电站二次系统可靠性评估

目前电力系统可靠性的管理大部分是针对一次系统展开的,对二次系统可靠性的管理还很不完善,特别是针对智能型变电站二次系统可靠性的管理的研究还极少。从二次系统的物理结构出发,深入分析智能变电站二次系统的特点,将其抽象为网络模型来分析系统稳态正常工作概率。网络模型以智能变电站二次系统的通信链路为支路、以智能设备或子系统及交换机为节点;建立考虑通信链路传输数据可信性的支路可靠性模型以及考虑设备重要度的节点可靠性模型,设备的重要度因子用层次分析法模型获得,然后根据每个元素的可靠性数据计算得出系统的整体可靠性指标。最后通过算例表明,该法具有一定的合理性及实用性,对智能变电站设计具有一定的参考价值。     

基于静态组播搜索的电力交换机检修技术研究

分析了电力交换机静态组播技术在智能变电站数据采样通信中的应用,阐述了静态组播设置有误导致网络风暴或保护装置采样数据异常的现象,不当的组播机制会导致保护装置产生误动或拒动结果。针对智能变电站电力交换机缺乏检测手段的现象,介绍了一种基于静态组播搜索模式的电力交换机检修系统。该系统对交换机一个端口动态地发送不同MAC地址的组播流,同时回采并统计交换机其他端口组播流类别,利用一口发多口收的闭环测试方法来搜索交换机所有端口的MAC地址,并形成电力交换机各端口静态组播配置表。实验证明,闭环模式下组播搜索的方法能够实现电力交换机MAC地址表的测试,具有很好的实用性。     

数字化变电站中过程层的技术研究

对基于变电站通信网络和自动化系统的国际标准--IEC61850的变电站过程层进行了研究.通过与电磁式互感器和传统开关装置相比较,介绍了电子式互感器、智能开关的特点和使用方法.由二次设备的通信结构,阐述了二次设备数字化和网络化的特点;说明了过程层变电站结构的变化.论述了IEC61850-9-1通信协议是对变电站的间隔层和过程层的通信协议,给出了单向多路点对点串行链路应用图:IEC61850-9-2通信协议在间隔层和过程层的通信上有了提高,给出了IEC61850-9-2变电站结构图.分析了过程层自动化发展过程中要求考虑的有源电子式互感器供电、抗干扰、稳定性/寿命、测量标准/方法、同步、通信实时性、设备互操作等问题.并建议其过程层的发展需要一、二次设备协调发展.     

基于CAN总线的变电站综合自动化系统通讯网络设计

针对变电站综合自动化系统间隔层装置多、大量的智能单元装置需要通过网络相互通信的现状，设计了一种高可靠性、高实时性的变电站自动化系统的CAN总线通信网络。 给出了间隔层、站控层网络通讯接口的硬件电路设计及软件流程图。该设计可为变电站自动化系统提供一个快速、稳定可靠的通信网络。     

智能变电站网络化二次系统及其在线监测研究综述

智能变电站中,常规的电气二次回路被网络结构所代替,为二次系统网络在线监测提供了契机。综述了智能变电站二次系统过程层网络拓扑结构、过程层组网、(Generic Object Oriented Substation Event,GOOSE)网的可靠性和实时性分析、全站通信网络结构以及在此基础上建立的网络在线监测系统,分析了现有二次网络在线监测系统的不足及改进方法,指出二次网络在线监测系统的发展方向是在全站网络化信息共享的基础上,建立全景信息平台,逐步实现网络分析仪的高级功能,最终实现二次系统的在线状态监测。     

智能变电站二次回路智能预警及故障诊断技术研究

智能站二次信息传输由以前的电缆改成光纤传输方式,存在信息传输不透明、缺陷查找不方便等问题,基于此,提出了智能变电站二次回路智能预警及故障诊断方案,并开发了相应的智能预警及故障诊断系统;根据智能变电站信息传输的特点,针对IEC 61850协议中没有物理链路模型的问题,对过程层二次通信中相应的物理信息节点进行建模,构建二次设备通信的物理拓扑;将二次设备虚回路信息流映射到相应的物理拓扑中,使物理拓扑与虚回路信息有机融合,构建完善、虚实结合的二次回路拓扑架构;根据智能变电站内信息流特点建立了智能变电站二次回路专家知识库,通过实时获取装置的运行状态信息综合判断回路实际运行状态,以实现智能变电站二次回路的智能预警及故障诊断。     

基于电力图形描述规范的智能变电站网络通信可视化方法研究

为解决智能变电站二次回路不可视、不可控和不可测的问题,提出了一种以电力系统图形描述规范（G语言）文件作为图形交互操作对象、利用Qt开发工具进行G语言文件解析及图形界面开发的方法,并给出了智能变电站通信网络拓扑、二次回路及其实时链接状态可视化的具体实现方法。相比现有的直接解析SCD文件的可视化方法,基于本文方法得到的程序拓展性强、交互性好。     

智能变电站通信网络的广义信源和流量计算模型

对于智能变电站而言,用于预测各类场景下通信网络流量的计算模型至关重要。文中首先提出了基于信息物理融合的广义信源模型,包括一次系统状态激励的电力二次智能装置报文模型、信息设备物理故障信源模型以及寄生的拒绝服务(DoS)攻击信源模型等,形成信息设备的综合信源报文模型。然后,在网络演算链路汇流方法的基础上,给出了基于广义信源的智能电网信息流流量分布矩阵定义以及演算方法,形成了明确、详细的定量分析计算流程。最后,对过程层信息设备故障、DoS攻击及一次侧设备故障的大小方式等典型运行场景,分别进行理论计算算例验证,并对其进行OPNET仿真验证,证明了所提方法的有效性。     

智能变电站VLAN配置表自动生成技术的研究和应用

目前智能变电站过程层交换机的流量管理主要采用虚拟局域网(VLAN)划分的方法,该方法需要理解VLAN的工作原理,并根据信息流进行人工设计,效率不高。文中通过解析光纤物理回路文件(SPCD)和变电站配置描述文件(SCD),建立交换机的端口拓扑关系,分析各智能电子设备(IED)在交换机中的信息流,根据端口自动分配端口虚拟局域网标识(PVID),从而自动完成交换机中VLAN配置表的生成。文中设计了220 k V典型间隔VLAN配置表的自动生成的测试用例,通过测试证明,该方法可自动完成智能站交换机VLAN配置表的生成,按预期精细化控制流量走向,大大提高了现场的工作效率,具有一定的实用价值。     

基于CAN总线和ARM核的开关控制器设计

开关控制器是智能化开关设备与二次保护、测控设备接口的必要环节,为适应智能化变电站对开关的智能化需要,笔者提出了一种基于CAN总线和ARM核的智能化开关控制器的实现方案。给出了ARM微控制器和CAN控制器之间相连的硬件电路,论述了硬件接口之间数据通信的实现方法,给出了数据通信的软件设计流程。该方案具备了软、硬件基础,工程应用证明该控制器性能良好。