Modbus到IEC 61850-8-1映射方法及其在状态监测中的应用

为了解决变电站常规状态监测设备或非变电站设备与变电站内部IEC 61850标准监测系统无法直接通信的问题,文中提出了一种Modbus到IEC 61850-8-1协议转换的设计方法。采用面向对象技术对Modbus进行了数据建模;分析了IEC 61850及制造报文规范(MMS)信息模型和服务模型,根据分层语义对等原则建立了Modbus,IEC 61850以及MMS间信息及服务模型的映射关系;基于已建立映射模型完成了Modbus与IEC 61850-8-1转换模块的设计;最后以间隔控制器为例,建立了其相应的映射模型,采用MMS-EASE LITE等相关技术实现了协议转换模块的主要功能,完成了其相电流等测量数据的读写服务,验证了上述设计方法的正确性和可行性。     

基于IEC 61850的数字化变电站服务器端模拟系统及实现

为了更好地对IEC 61850客户端进行极限压力测试及网络负荷测试,同时对智能电子设备(IED)通信行为进行模拟,提出一种基于IEC 61850的服务器端模拟系统及实现方法.系统以变电站配置描述(SCD)文件为信息源注入,虚拟出多个IED,为每个模型数据对象分配一个数据生成器,并提供数据变化编辑接口,通过数据生成器产生状态序列,实时反馈到IEC 61850数据库.通过IEC 61850与站控层设备进行通信,实现了全站IED的模拟预演,从而可提前暴露变电站内的互操作问题,有利于详细了解变电站网络的通信负荷情况.该系统具有可操作性强、效率高、配置灵活的特点,可大大缩短IEC 61850的工程调试周期,促进IEC 61850工程化的实施和推广.     

基于IEC 61850的分布式母线保护方案

智能变电站是智能电网的关键组成部分,而基于IEC 61850的分布式母线保护研究与应用对于保障变电站的安全可靠运行具有重要意义.分析了IEC 61850的分层控制体系结构,提出了分布式母线保护的实现方案.基于IEC 61850的信息模型结构,研究了分布式母线保护设备的建模过程与方法.针对IEC 61850体系下过程层与间隔层的以太网通信网络,分析研究了分布式保护的采样值传输和通用面向对象变电站事件(GOOSE)传输实现方案.     

IEC61850标准在智能变压器信息建模中的应用研究

为实现数字化变电站制定了IEC61850,IEC61850定义了变电站的信息模型和建模方法。变压器是变电站中重要的一次设备,变压器的智能化对实现数字化变电站有重要意义。基于IEC61850对变压器在服务器、逻辑设备、逻辑节点、数据对象层次结构上进行信息建模。通过对智能变压器通信模式的设计研究,建立了适用数字化变电站的智能变压器模型,对开发新一代的智能变压器有一定的参考意义。     

IEC61850规约测试技术研究及应用

IEC61850规约在变电站层的实现结构为客户端/服务器端模式,文章在IEC61850标准的信息分层、面向对象的数据对象统一建模、数据自描述和抽象通信服务映射等概念的基础上,提出了一种符合IEC61850标准的变电站内通信系统的测试框架模型。通过模拟应用层调用IEC61850的抽象通信服务接口(ACSI库),设计了测试系统的架构,实现了集成测试和系统测试,测试了IEC61850服务到MMS的映射(SCSM)以及IEC61850对象空间的创建和操作。同时,遵循面向对象建模和抽象服务映射的思想,对变电站内测试软件系统的实现方法以及应注意的相关问题进行了讨论,为变电站自动化系统的互操作性、可扩展性和高可靠性要求的实现提供了依据。     

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.     

IEC 61850/IEC 61970保护模型的协调

依据所提出的变电站保护系统的建模框架,分析了IEC 61850和IEC 61970这2个标准的建模能力.针对控制中心和变电站应用的实际情况,明确了这2个标准在保护系统建模方面需要协调的内容和层次:针对原理层,IEC 61970需要增加量测和保护设备的关联,还需要扩展新的保护设备模型;对于设计层,应在IEC 61970中增加一个与IEC 61850的逻辑节点对应的基类,并以它为基础扩展和量测与设计层模型相关的数据类;对于实现层,建议对IEC 61970中的远程终端单元(RTU)类进行扩展,并增加与远程设定和服务器相关的类.     

基于IEC61850的智能电能质量监测设备模型

随着IEC 61850在电能质量监测方面的扩展,将IEC61850作为电能质量监测设备的通信协议成为建立开放式电能质量监测系统的关键。对电能质量监测IED与变电站自动化系统各功能层的接口进行了设计。遵循IEC 61850及其电能质量附录,建立了采用此接口方式的较为完整的电能质量监测IED对象模型。该模型对基于IEC 61850的电能质量监测设备的研制有较好的指导意义。     

基于Java的智能变电站信息集成

常用调度中心和变电站自动化系统均遵循IEC 61970和IEC 61850标准,由于两个标准间的异构性阻碍了调度中心与变电站之间的数据信息共享.因此,实现IEC 61970和IEC 61850标准的融合,实现调度中心和变电站的信息共享,成为当前亟需解决的问题,也是智能电网发展必须要解决的问题.在分析了两个标准异同的基础上,分别从设备层次、导电设备类、量测类、对象标识符4个方面给出两个模型的映射方案,并基于Java-Dom4j的开发环境,完成了IEC61850向IEC 61970配置信息的模型转换,验证了映射方案的可行性.     

基于IEC61850的一体化信息集成模型

IEC61850的名空间局限于变电站内部,数据模型本身不具有跨变电站的扩展能力,为了部署跨变电站的应用,有必要对IEC61850的基本信息类模型框架进行扩展。此外,传统的基于关系型数据库的信息管理方式,与IEC61850所提出的面向对象的结构化数据模型之间存在距离,不可能简单地将二者之间进行映射。为了解决这2个问题,提出了一种基于IEC61850的分布式扩展信息模型,并给出了系统架构。     

智能变电站信息模型的讨论

信息模型是IEC 61850标准的核心,也是智能变电站发展建设的基础。对智能变电站当前信息模型的应用现状进行了总结,分别从模型的缺失、模型的扩展和模型的一致性测试3个方面进行了讨论;对当前智能变电站建设中存在的信息模型缺乏定义的问题进行了阐述,分别从辅助设备、电能质量和稳定控制3个方面进行分析;对智能变电站信息模型的应用进行了展望,分别从IEC 61850第2版应用、IEC 61850和IEC 61970模型的协调以及功能模型应用3个方面进行了论述。文中讨论为智能变电站今后的发展建设提供了参考。     

IEC61850到IEC60870-5-101/104映射的关键技术研究

变电站通信系统若采用基于IEC61850通信结构的通信信息模型,必然要解决新系统兼容老设备的问题。目前的变电站通信中采用IEC60870-5-101/104的老设备还很多,而从IEC60870标准过渡到IEC61850是一个渐进的过程,在很长时间内使用IEC60870-5-103/104标准的老设备也会大量存在,必须保证使用IEC60870通信标准的装置在通信上与新系统相互兼容。比较了IEC61850与IEC60870标准两种不同标准体系的特点,依据变电站通信功能的特点和IEC61850的映射原则,提出了将IEC61850的数据模型和控制模型映射到104规约的映射方法和思路,将采用101/104规约的老装置纳入新的变电站通信体系。以使采用两种不同通信标准的装置可以实现互联和互通。     

基于IEC 61850与61970的无缝通信体系的研究

随着计算机和通信技术的发展,为适应电网对SAS和EMS的新要求,IEC TC57小组制定了针对SAS的61850标准和EMS的61970标准。IEC 61850/61970定义了各自的数据模型和通信接口标准,但它们之间并没有统一的数据模型和通信接口标准。根据TC57战略咨询小组的要求,现有技术水平的整个通信体系都应该是无缝隙的。针对这个问题,文章介绍了IEC 61850/61970的主要内容及特点,对基于这2种标准的无缝通信系统进行了详细的研究和设计。     

继电保护及故障信息管理系统的应用数据模型的构建

结合山东电力集团公司调度中心"继电保护与故障信息系统"的开发与应用实践经验,根据继电保护专业管理的特点提出了一种继电保护及故障信息系统的数据模型,该模型借鉴了IEC61850和IEC61970这两个标准的结构体系并引用和扩展了其中的数据模型。根据这种模型设计的系统可与现有的EMS/SCADA、SAS等系统进行无缝互联,从根本上解决自动化信息的"孤岛"问题,切实提高电网安全运行的调度系统信息化、智能化水平。     

IEC 61850/61970信息模型协调的研究

随着信息技术、网络通信技术和微电子技术的发展,为适应电网对变电站与主站新的发展要求,IEC委员会TC 57工作组制订了针对变电站自动化系统的IEC61850标准和能量管理系统的IEC 61970标准。由于两种标准各自定义了数据模型和通信接口,故造成变电站与调度中心之间不能进行无缝通信。针对这个问题,在IEC61970/61850标准基础上进行无缝通信系统的研究。     

基于IEC61970和IEC61850协调的电网故障诊断信息模型

为解决电网故障诊断难以获得完备信息和标准化信息的问题,对故障诊断的信息需求进行了分析。在IEC61970和IEC 61850协调的基础上,设计了应用于故障诊断的统一信息模型。该信息模型采用统一建模语言描述,建模方法参考参考IEC 61970的公共信息模型和IEC 61850的层次模型,在全网范围建立起一次设备与二次装置的关联。探索了生成统一信息模型的转换规则。得到了一种整合故障诊断所需各种信息的可行方案,对推动故障诊断实用化的进程有积极意义。     

符合IEC 61850标准的数字化保护装置的研制

阐述了35 kV及以下电压等级的数字化保护装置的实现方法。为了兼容传统微机保护,采用了保护与通信分开的设计模式,在原有传统微机保护的基础上增加一块通信管理板,实现IEC 61850-8-1通信服务功能及GOOSE通信功能。     

变电站设备状态监测系统及其IEC模型协调

提出了基于IEC 61850和IEC 61970系列标准协调的变电站设备状态监测信息系统构架,分析了变电站设备信息模型的构建、扩展及模型适配问题,设计并实现了支持统一信息模型、统一通信接口的设备状态监测集成平台.通过这个平台,可以全面地收集变电站设备的各种状态信息,而且可以方便地与其他应用系统共享并综合利用.     

代理服务器在智能变电站和调度主站无缝通信中的应用

讨论了智能变电站和调度主站无缝通信的应用需求,特别是IEC 61850和IEC 61970共享建模等相关要求,论述了采用代理服务器模式实现变电站端通信网关装置的必要性和可行性,介绍了代理服务器的软件功能和架构设计.该代理服务器综合考虑了IEC 61850和IEC 61970的工程应用背景,包括建模方法、配置方式、实时数据库、IEC 61850客户端、服务映射、访问安全控制、管理维护、硬件选型等方面内容,功能完备,配置灵活,维护简单,可作为以后智能变电站基本的前置通信装置,为智能电网异构系统间实现无缝连接提供技术支撑.     

电力市场国际标准IEC 62325体系最新进展

IEC 62325作为电力市场领域的国际标准,定义了市场管理系统(MMS)内的信息建模,以及能量管理系统(EMS)与MMS间信息交换的通用标准,为MMS和EMS等电力系统自动化产品"统一标准、统一模型、互联开放"的格局奠定了基础。文中分析了IEC 62325的产生背景与形成过程,结合美国式市场和欧洲式市场2种主要市场模式,介绍了IEC 62325标准的体系架构与最新进展,以及应用情况。