IEC 61850 Ed 2.0技术分析

对IEC 61850Ed 2.0的文件构成和技术路线进行了介绍。对比IEC 61850Ed 1.0,从数据模型、工程配置语言和一致性测试3个方面,对IEC 61850Ed 2.0的技术特点进行了技术分析。从设备制造商和检测中心2个方面,讨论了如何从IEC 61850Ed 1.0迁徙到IEC 61850Ed 2.0。     

基于IEC 61850 Ed 2.0的变电站与调度端保护信息通信方法

现有的基于IEC 61850第1版(Ed 1.0)标准的变电站与调度端之间保护信息通信规范缺乏明确的标准支撑,IEC 61850第2版(Ed 2.0)中IEC 61850-90-2研究了变电站与调度端间的通信,为保护信息的远传提供了理论依据。文中分析了基于IEC 61850Ed 1.0的继电保护信息出站现状及IEC 61850-90-2中对变电站信息出站的要求,并对通信方式和建模策略进行了对比和优选。研究表明:在IEC 61850Ed 2.0标准体系下,代理/网关的非透明间接访问方式和镜像建模更符合保护信息应用需求,同时现有的基于IEC 61850Ed 1.0保护信息出站通信规范增补相关服务及约定,即可符合IEC 61850Ed 2.0的要求。文中提出了符合IEC 61850-90-2的保护信息出站通信方案,并结合工程实践,论述了信息上送、日志服务等实现考虑。     

IEC 61850建模工具的设计与实现

IEC 61850进入工程化应用阶段后,编辑智能电子设备性能描述(ICD)等模型相关文件的工作量会很大.提出了IEC 61850建模工具的概念,其功能定位为自动生成ICD文件等IEC 61850模型相关文件,给出了一种建模工具的实现方法,即利用数据库存储IEC 61850模型描述等信息,只要花费较少的时间把相关信息录入数据库,根据应用需要,选择性地提取数据库信息就能够自动生成各种模型相关文件,并对如何快速开发建模工具给出了一些具有参考价值的建议.建模工具实际的应用效果表明,花费较少成本开发的建模工具,可以显著提高ICD等模型相关文件的正确性,同时大幅度减少编辑时间.     

IEC 61850模型信息的规则表达与校验研究

IEC 61850信息模型一致性校验的核心问题是如何对模型信息的规则进行表达。通过对SCL Schema的分析后发现,Schema表达了SCL语言要素的基本语法结构,受限于Schema语言的特点,对不同语法层次上的信息间的约束表达较弱,无法用其来完整地表达IEC 61850模型规则。通过引入Schematron语言,分析其对SCL信息规则表达的规律,实现了IEC 61850模型信息的复杂约束条件的表达,提出将SCL Schema表达与Schematron语言的表达结合起来,对IEC 61850信息模型的规     

IEC 61850模型信息的规则表达与校验研究

IEC 61850信息模型一致性校验的核心问题是如何对模型信息的规则进行表达。通过对SCL Schema的分析后发现, Schema表达了SCL语言要素的基本语法结构,受限于Schema语言的特点,对不同语法层次上的信息间的约束表达较弱,无法用其来完整地表达IEC 61850模型规则。通过引入Schematron语言,分析其对SCL信息规则表达的规律,实现了IEC 61850模型信息的复杂约束条件的表达,提出将SCL Schema表达与Schematron语言的表达结合起来,对IEC 61850信息模型的规则完整表达。最后分析了实现IEC 61850模型一致性校验的两种方法,得出基于复合模式语言校验的方法更为简单实用的结论。     

面向IEC 61850服务器一致性闭环测试系统的设计和实现 (二)Ed2.0和国内扩展应用

针对目前智能变电站IEC 61850一致性测试用例中缺少Ed 2.0和国内扩展应用测试用例,基于自主研发的一致性测试平台,对Ed 2.0和国内扩展应用的测试用例进行了实现,举例说明了测试用例的详细设计过程。通过与智能电子设备(IED)的测试证明,该系统可正确解析和执行Ed 2.0和国内扩展应用的测试脚本,提高了测试系统的广泛性和通用性。     

面向IEC 61850服务器一致性闭环测试系统的设计和实现 (一)测试平台和Ed 1.0测试用例

针对目前智能变电站IEC 61850一致性测试中人工干预较多的问题,提出了一种支持IEC61850标准的一致性闭环测试系统。系统采用基于Qt组件+底层逻辑分析动态库的软件平台和基于DSP+ARM双核处理器的分布式硬件平台,采用Python语言以开源的方式编写IEC 61850Ed 1.0相关测试用例,并提供函数接口方便用户自定义用例,软件可自动执行测试用例,实现试验过程中的全闭环,提高了测试的效率和质量。在平台测试及用例部分,以实际设备为对象,对典型Ed 1.0测试用例进行了验证,实验结果表明测试用例可满足IEC 61850一致性测试需求。     

IEC 61850新动向和新应用

对IEC 61850技术的最新进展和应用进行了分析,包括IEC 61850标准的架构、IEC 61850Ed 2.0的技术特点,并按照不同的应用领域,对发电、输变电、配用电、调度、信息安全等领域应用IEC 61850所涉及的标准和技术报告进行了介绍。对已经完成的报告进行了分析,包括IEC61850-90-1,IEC 61850-90-2,IEC 61850-90-3,IEC 61850-90-4,IEC 61850-90-5和IEC 61850-90-7,给出了每份技术报告的应用领域和技术特点。同时概述了未完成的技术报告。有助于使用者全面了解IEC 61850的新动向并正确使用IEC 61850系列技术报告。     

XML数据库在IEC 61850装置实时数据库中的应用

在分析IEC 61850信息模型的基础上,提出了使用可扩展置标语言(XML)数据库作为IEC61850装置实时数据库的方法。研究了2种实时数据库的结构,即存储当前系统信息的静态库和存储系统事件的变位库,给出了这2种库完整的XML模式定义及应用程序编程接口(API)定义,并基于此研究成果开发了完全符合IEC 61850信息模型的实时数据库,将其用于IEC 61850代理服务器。最后,通过现场检测验证了XML数据库应用于代理服务器的可行性和实用性。     

新型智能配电自动化终端自描述功能的实现

提出了一种新型智能配电自动化终端的设计方案,通过IEC 61850-6标准的自描述功能,取代远动协议点表的人工配置和修改工作。自描述ICD文件由硬件编码器自动生成,配电主站通过FTP方式获取配电自动化终端的ICD文件,从中解析出三遥信息表和配电网络拓扑信息,配电主站SCADA系统可据此实现前置协议点表和图库的自动生成功能。     

IEC 61850 Ed 2.0服务器一致性测试软件的设计与实现

随着IEC 61850 Ed 2.0在国内推广,需对装置的通信性能进行全面测试,以满足智能变电站中继电保护装置的长期稳定运行及互联互通要求。为此提出了一种服务器一致性测试软件,阐述了软件的框架、测试流程、测试用例编写、功能实现和测试结果输出。该软件已在多个继电保护装置的规约一致性测试项目中得到应用,结果显示该软件能极大提高通信规约的测试效率,对Ed 2.0标准的推广有一定作用。     

基于IEC 61850的电力设备远程状态监测系统集成技术研究

为了规范状态监测装置的接入,以IEC 61850标准为基础对监测装置的配置文件、信息模型、信息交换模型进行标准化。制定了配置文件的规范和校验规则;依据监测装置的功能需求扩展了IEC 61850逻辑节点,以开关柜温度监测为例,创建了一个新逻辑节点类;通信方式采用IEC 61850 MMS映射。     

基于IEC61850标准的定值模型应用与测试

介绍了IED装置基于IEC 61850标准的模型结构、具体工程中的ICD模型及定值组态模式,针对实际保护装置进行定值组控制操作的应用分析与试验,并列举了定值召唤过程中的一些常见错误及解决方法.     

SCL在IEC61850站控层系统中的应用

介绍了SCL对象模型,针对IEC61850站控层系统,描述了IEC61850站控层系统使用SCL生成系统参数库和实时数据库的方法,分析了IEC61850的配置方式和特点,得出了若干有益的结论.     

基于IEC 61850的配电自动化系统功能测试

基于IEC 61850的配电自动化系统功能测试对于保证系统在实际工况下的正确运行起到重要作用。但功能测试也面临很多挑战,尤其是配电自动化系统的组成部分在地理上分布很广泛。文章首先介绍了IEC61850 Ed2.0中定义的与测试相关的特性;然后讨论了各种功能测试的方法;最后提出了一些专门的测试类型。这些测试可保证配电自动化系统作为整体在有通信延时的实际工况下满足功能要求。     

IEG61850操作语义形式化描述的 Petri网方法及其实现

通过对IEC61850标准中变电站配置语言(Substation Configuration Language,SCL)的XML Schema(Extensible Markup Language Schema)定义和声明内容的研究发现,统一建模语言(Unified Modeling Language,UML)状态机的语义表达能力存在明显的局限性,它与XML结合无法精确描述具有逻辑时序要求的模块语义,造成在IEC61850完备的语义信息模型基础上建立的ACSI(Abstract Communication Service Interface)的XML描述不完备,极大地影响系统的互操作性.文章应用Petri net建立的IEC61850控制模块具有明确的语义模型,基于XML的Petri net形式化描述不仅实现了语义信息模型的完备描述,也完善和强化了SCL的XML Schema描述操作语义的能力,有效保证了系统的互操作性和一致性.     

IID文件在智能变电站继电保护工程中的应用

针对智能变电站在工程实施中因装置修改造成全站配置SCD文件修改步骤繁琐、安全隐患高的现状,基于IEC 61850Ed2.0提出的IID文件,更新了全站配置SCD的流程,重新设计了IED配置工具和系统配置工具,使得修改IED配置对全站配置的影响最小。     

基于IEC61850逻辑设备管理层次结构的就地化保护装置建模研究与应用

针对智能管理单元对就地化保护装置的远程显示和控制,提出了一种基于IEC61850第二版的装置建模方案。在模型ICD中逻辑设备管理层次结构体现装置菜单的层级结构,通过数据集成员定义菜单中包含的具体数据。对管理LD中需要上送报告的数据集建立非缓冲的报告控制块,最后将生成的模型文件导入智能管理单元,生成相应的装置菜单。基于以上方案,智能管理单元具备了原有的装置液晶功能,实现了不同厂家装置的菜单展示,并通过MMS对就地化保护装置进行查看和控制。