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。     

南方电网智能变电站网络结构分析及优化

为了优化网络结构、节省工程投资,通过分析南方电网典型的220 kV智能变电站网络结构,提出了一种适用于南方电网智能变电站间隔层设备的MMS和GOOSE报文共口共网传输方案。此外,针对MMS和GOOSE报文共口共网传输网络结构存在的问题,给出了一种虚拟局域网(VLAN)网络划分方案。结果表明,VLAN网络划分方案可极大地减轻网络负担,减小GOOSE报文传输对MMS报文的影响,为MMS和GOOSE报文共口共网传输提供了技术支持。     

智能变电站过程层网络数据流的分析与研究

在分析智能变电站过程层网络主要数据SMV、GOOSE、PTP1588报文共网传输的可行性基础上,指出过程层组网最佳方案是星形拓扑;对比VLAN与GMRP 2种报文过滤技术,以IEC 61850标准中的D2-1典型变电站为例,提出了一套基于间隔的VLAN局域网逻辑结构划分方案,对其中存在的各种数据流流量、通信时延及时延抖动进行了详细说明和计算,最后利用OPNET仿真软件对共网传输时数据流时延进行仿真,论证了采用VLAN技术共网传输的可行性。     

基于GOOSE的区域保护控制系统站间通信技术

传统的电力系统安全稳定控制系统站间通信方案已不能适应区域保护与控制系统的要求,基于此,根据电力系统通信网络的发展现状和区域保护控制系统的架构和通信需求,借鉴智能变电站过程层面向通用对象的变电站事件(generic object oriented substation event,GOOSE)通信报文机制,提出在广域网实现基于GOOSE的站间组播通信。依据GOOSE报文的特性,分析站间通信的组网方案、带宽控制和系统配置方案等,以广州荔城区域保护与保护控制系统为典型案例进行验证,结果表明基于GOOSE的站间组播通信方案稳定可靠、传输数据量大、重用性和互操作性好,符合当前技术发展趋势,满足区域保护控制系统站间信息交互的需求。     

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。     

数字化变电站继电保护的GOOSE网络方案

根据数字化变电站继电保护的面向通用对象的变电站事件（GOOSE）需求,针对速动性分析了网络传输延时后提出了改进方法,并针对可靠性和安全性分别分析了不同冗余方式和交换机分配模式的特点。提出根据系统一次接线形式及继电保护配置特点合理规划继电保护GOOSE网络方案的方法,并给出了典型接线形式下的GOOSE网络方案。此外,应根据一次接线形式及继电保护配置特点对交换机虚拟局域网（VLAN）划分、优先级及多播报文过滤进行合理配置。     

基于SCD解析的智能变电站VLAN划分方法与实现

VLAN技术通过限制智能变电站报文的广播域,隔离多余报文,减轻交换机工作负荷,提高变电站网络传输效率和通信质量。但VLAN的划分主要由人工完成,缺乏统一的准则,没有正反校验,容易导致配置错误,存在划分方案非最优等问题。介绍了VLAN的特点,分析了VLAN划分存在的误区,提出基于SCD解析的智能变电站VLAN划分方法与实现,从充分必要条件阐述了划分方法的正确性,基于流量差异性肯定了VLAN划分方案的优势,最后给出VLAN划分方案的实例。     

基于OPNET的智能变电站过程层网络研究

智能变电站过程层网络肩负全电气量采样值、高压一次设备状态检测值、保护与控制IED跳闸控制命令的传输任务。在过程层采样值、GOOSE、IEEE 1588三网合一的基础上,利用OPNET仿真软件,应用虚拟局域网(virtual local area network,VLAN)和基于通用属性注册协议(GARP)的组播注册协议(GMRP)相结合的报文过滤技术对三网合一组网方式的过程层网络进行了仿真分析,结果表明智能变电站过程层网络性能稳定可靠,满足实时性要求,是可行的。     

智能变电站过程层网络虚拟局域网划分的应用

智能变电站二次回路电缆简化和减少的同时带来了过程层网络的光纤通信,网络通信存在网络流量和网络安全等问题。本文针对智能变电站过程层网络架构特点的分析和比较,提出了适用于智能变电站的两层扩展星型拓扑结构——树型拓扑结构,针对智能变电站过程层网络流量特点分析和比较了交换机组播过滤和交换机VLAN划分的两种报文过滤方法,提出了一种可读性强的VLAN ID划分方法和划分原则,并通过工程应用实例验证了其可行性,在工程应用过程中也证明了该方法配置简单、实用且具有可读性,易于工程设计和维护。     

智能变电站中SMV网和GOOSE网共网可能性探讨

简述目前智能变电站的常用网络架构,分析采样值(sampled measured value,SMV)网和面向对象的变电站通用事件(generic object oriented substation event,GOOSE)网共网所面临的网络设备和智能设备的处理能力、数据实时性和网络可靠性、网络故障情况下对变电站的影响等技术问题.在此基础上对SMV网和GOOSE网共网进行可行性探讨,对所分析的问题逐一提出解决方法,最终得出了基于报文优先级控制、交换机端口数量限制、虚拟局域网(virtual local area network,VLAN)和GARP组播注册协议(GARP multicast registration protocol,GMRP)分类流量控制等应用的SMV网和GOOSE网共网解决方案.并且搭建试验台对SMV网GOOSE网共网和分网方案进行了对比试验和分析,其结果具有参考价值.     

智能变电站过程层网络风暴的分析与处理

智能变电站过程层网络的正常运行是变电站正常运行的必要保障,网络风暴会对站内网络信息传输及相关设备造成影响,进而对变电站正常运行造成危害。根据SV报文和GOOSE报文的结构,计算其在交换机中的传输速率,对网络风暴的形成机理进行了分析,并评估了SV报文网络风暴和GOOSE报文网络风暴对站内各装置造成的影响。以某变电站中发生的一次网络风暴为例,根据网络分析仪记录的全站报文以及交换机连接关系发现网络风暴,采用断开冗余链接或故障设备的处理方法,并提出了通过报文校验、虚拟局域网技术和生成树协议避免发生网络风暴的建议。     

智能变电站过程层组网方案分析

智能变电站是智能电网建设的重要环节,过程层网络则是智能变电站的重要基础,直接关系到全站数据采集和开关控制的可靠性和实时性。总结分析了智能变电站建设过程层设备所涉及的网络报文,针对数据采样和通用面向对象变电站事件（GOOSE）通信的不同组合方式所形成的网络方案进行了对比分析,讨论了采用IEEE 1588标准对时的三网合一...     

基于站控层GOOSE的站域控制实现方案

提出并实现了基于站控层通用面向对象变电站事件(GOOSE)的站域控制系统。该系统由间隔层装置、监控子系统和站域控制子系统3部分构成,实现了智能变电站内的备用电源自动投入(简称备自投)、过负荷联切、过负荷闭锁等站域控制功能,并利用已有的双冗余站控层网络传输GOOSE报文,有效提高了站域控制动作的实时性,可替代现已使用的各种备自投、过负荷联切等装置和系统,已在多个智能变电站中得到应用。     

基于层次分析模型的二次设备状态检修方法

阐述了IEC 62439-3中的并行冗余协议(PRP)和高可靠无缝环网(HSR)的实现机制。依据变电站功能需求及数据流向,提出了基于PRP+HSR网络方案的智能变电站组网方式,在HSR网络中实现VLAN技术,利用网络冗余提高系统安全性,减少交换机数量并提升变电站网络性能。     

基于OPNET的SMV与GOOSE报文共网传输的数字化变电站技术研究与分析

介绍了现有数字化变电站的2种组网模式。分析了IEC 61850-9-1的采样值点对点传输方案以及IEC61850-9-2的采样值网络传输方案;提出了一种应用VLAN技术的IEC 61850-9-2采样值网络和GOOSE网络共网传输的方案,从技术,经济角度分析了其可行性;并对过程层的采样值,GOOSE数据报文进行了流量分析。结合某数字化变电站试点工程,采用OPNET仿真软件对共网传输中IED设备的端到端延时进行了仿真分析,结果表明采用VLAN技术的共网传输方案可行。     

基于过程总线通信实现数字化变电站的在线闭锁

以实际变电站线路为例,分析了开关操作的在线闭锁规则和闭锁消息在各智能电子设备(intelligent electronic device,IED)之间的交互协作关系,设计了间隔间闭锁通信模型的网络拓扑结构,并给出了传输面向通用对象的变电站事件(generic object oriented substation event,GOOSE)报文所需的虚拟局域网(virtual local area network,VLAN)和多播地址的配置方法。重点研究了基于过程总线的IEC61850GOOSE报文通信模块和在线闭锁模块的实现。通过实例分析以及在嵌入式平台下进行的模拟仿真实验,证明了所提出的闭锁方案的正确性和可行性。     

配电网分布式控制实时数据的GOOSE over UDP传输方式

分布式控制是智能配电网实现广域保护、控制应用的重要方式,报文的实时性是影响分布式控制性能的关键因素。文中在分析配电网分布式控制应用对通信的要求基础上,对现有的快速报文传输方式进行了比较,提出了基于用户数据报协议(UDP),用通用面向对象变电站事件(GOOSE)机制传输实时报文(GOOSE over UDP)的方案,可实现快速报文在广域网传输。通过试验平台对该方案的传输性能进行了测试,测得配电终端之间传输延时最大不超过10 ms,满足配电网分布式控制应用的需求。     

基于IEC 61850标准的通用IED仿真系统的设计与实现

分析了目前智能变电站自动化系统调试中的各种问题,提出了通过构建基于IEC 61850标准的通用智能电子设备(IED)仿真系统进行仿真测试的解决方案。叙述了该系统的体系架构、功能结构和实现通用IED仿真系统的关键技术;设计了多态多时序信号仿真、闭环控制仿真、通用面向对象变电站事件(GOOSE)仿真等关键模块的仿真流程。开发实现了通用IED仿真系统软件,并将其成功运用于多个智能变电站系统的集成调试。