与GOOSE通信联动的数字化变电站遥视系统的研究

以数字化变电站为应用对象,提出了与GOOSE通信联动的数字化变电站智能化遥视系统这一新的研究内容。首先阐述了变电站遥视系统的网络结构与基本功能,然后对摄像机的安装问题进行了说明,最后对遥视系统和GOOSE通信的联动问题进行详细阐述,包括利用WinPcap捕获GOOSE报文,GOOSE报文的解析和预置点关系映射表的建立等。     

数字化变电站保护与视频系统联动控制方案

变电站遥视系统可提供站内各类设备运行状况的实时图像并能记录现场的各类事故和报警信息,在变电站中得到广泛采用.数字化变电站技术的出现扩展了遥视系统的应用空间.介绍了一种应用于数字化变电站的保护与视频系统的联动控制方法.根据摄像机安装配置信息和变电站系统配置描述文件建立摄像机与关联二次设备的对应关系,利用WinPcap开发工具捕获网络报文,经过报文过滤后对GOOSE报文进行解析,可得到变电站的保护动作信息,进而驱动视频系统的工作,实现了保护与视频的联动控制.该方案已在江西省首座数字化站中应用.     

基于FPGA的GOOSE报文解析模块设计与实现

为了提高通用面向对象变电站事件(GOOSE)报文的传输实时性和可靠性性能,给出一种基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的GOOSE报文快速有效解析的方法。利用FPGA的并行执行机制,设计并实现了GOOSE报文解析有限状态机与订阅检验判断流程。通过对实例的行为仿真及波形捕获,验证了设计在较大网络流量下能够实现过滤并快速解析GOOSE与链路自检的功能。相对于传统CPU的顺序执行处理方式,基于FPGA的变电站实时报文解析设计具有更高的实时性及可靠性,为过程层设备的设计与开发提供了新思路。     

关于变电站GOOSE报文传输的研究

变电站自动化系统设备数字化要求标准的网络数据通信具有高实时性和可靠性,IEC61850标准规定通用面向对象变电站事件GOOSE报文采用特殊通信映射,直接映射到专门的以太网类型。与其他报文不一样的是GOOSE报文不再使用TCP/IP协议栈与网络设备驱动程序通信,而是直接与设备驱动通信完成报文的发送和接收。本文分析了GOOSE报文通过Linux系统的设备系统接口与驱动程序通信。     

智能变电站故障录波系统设计与探索

智能变电站故障录波系统是针对当前智能电网的发展而设计开发的故障录波分析系统.系统可接入智能变电站过程层网络的IEC61850-9-1或IEC61850-9-2模拟量采样值(SMV)报文和IEC61850-8-1面向变电站事件的通用对象(GOOSE)报文,并将GOOSE解析成实际的开关状态,并且系统也支持SMV+GOOSE共网模式,直接从交换机获取SMV和GOOSE.系统与站控层设备的通信采用IEC61850制造报文规范(MMS ISO 9506)通信规约,实现与站控层设备的互操作.系统采用嵌入式POWERPC硬件平台和嵌入式实时多任务VxWorks操作系统,满足了当前智能变电站对故障录波器提出的新要求.     

变电站二次设备就地化系统网络架构探讨

针对变电站二次设备就地化背景下设备配置与通信网络面临的问题与挑战,首先提出了变电站二次保护控制设备就地化配置原则,并给出了单间隔保护、跨间隔保护、测控装置、公用采集控制终端等全站二次就地化设备配置方案。在此基础上,提出了基于并行冗余协议(PRP)的制造报文规范(MMS)/采样值(SV)/通用面向对象变电站事件(GOOSE)三网合一网络架构和不依赖交换机的全高可靠无缝冗余(HSR)环网两种变电站通信网络方案,并对其网络性能指标进行了量化评估和比对。     

变电站GOOSE报文在IED中的实时处理

报文的通信延迟包括传输延迟和处理延迟2部分。IEC61850标准将面向通用对象的变电站事件（GOOSE）报文直接映射到数据链路层，能有效减少传输延迟。文中对GOOSE报文在变电站智能电子设备（IED）中的处理延迟进行了研究。分析了前后台方式的嵌入式系统在变电站IED中处理实时报文方面的不足，提出在IED中采用具有强实时内核的操作系统，并针对IED中实时报文和非实时报文混合处理环境需求，在RTAI实时操作系统上设计了保障GOOSE报文处理实时性的方案。实验验证了该方案的有效性和实用性。该研究结果对于使用IEC61850的变电站IED过程总线通信设计具有参考意义。     

具有可视全景功能的智能变电站二次系统

高性能的智能变电站二次系统高可视化全景调测平台,将有助于掌握智能化变电站通信和实时运行状态及操作情况,解决当前变电站二次系统信息缺乏的问题。论文以当前电力系统自动化领域最全面的IEC 61850协议为基础,研究了MMS、GOOSE和SMV三种应用最重要IEC 61850报文的解析方法及其可视化实现,文中针对MMS、GOOSE和SMV三种报文各自的报文特点,分别详细地介绍了报文的解析思路、技术和可视化功能。该系统在智能变电站的应用情况,表明系统具有良好的效果。     

基于IEC61850的数字化变电站可视联动系统

介绍采用组件化软件开发技术以及实时内存技术,设计并开发了具有可移植性的IEC61850规约转换器,实现了自动化系统通用变电站事件报文（GOOSE）和采样值传输报文（SV）的抓取、解析和规约转换,再通过遥视系统摄像机预置点的动态控制。实现了变电站遥视系统与变电站自动化系统的可视联动。     

智能变电站二次设备网络通信的仿真研究

基于WinPcap模拟了智能变电站二次设备的通信过程。实现了IEC61850采样值报文和GOOSE报文的捕获和发送功能,为开发基于IEC 61850标准的智能变电站继电保护仿真培训系统创造了条件。     

集成式中低压数字化变电站自动化系统设计

针对中低压变电站及IEC 61850标准的特点,开发了能够实现全站的保护和控制的集中式保护装置,并设计了集成式数字化变电站系统.阐述了集成式数字化变电站自动化系统的整体结构,讨论了过程层采样方案、通用面向对象变电站事件(GOOSE)跳闸方案和集中式保护装置设计方案.对过程层采样的可靠性和GOOSE网跳闸方案的实时性和可靠性进行的检验表明了设计方案能够满足实际工程运行的需求.所设计的集成式数字化变电站自动化系统已应用于实际工程.     

数字化变电站的“虚端子”设计方法应用研究

通过介绍数字化电站保护GOOSE设计过程中遇到的问题,提出了一种全新的GOOSE“虚端子”设计方法,包括虚端子、逻辑连线图、GOOSE配置表等内容。该设计方法能够可视化的反映保护装置GOOSE配置、保护装置间GOOSE联系等,解决了数字化变电所保护装置GOOSE信息无触点、无端子、无接线等问题。GOOSE“虚端子”设计方法在500 kV兰溪变工程实践中首次应用,取得了很好的设计效果。     

基于GOOSE的配电自动化系统的研究

为解决多个配电终端配合完成复杂功能的通信问题,提出利用面向通用对象的变电站事件(generic object oriented substation event,GOOSE)实现配电网通信的方法。深入研究GOOSE传输机制、GOOSE服务的映射和GOOSE数据帧的结构,并提供基于GOOSE的馈线自动化实例。通过在网络仿真技术软件(optimal network engineering tools,OPNET)中建立的数据通信网络平台模型,对配电网的网络延时进行仿真,并与传统通信机制进行对比,验证GOOSE通信机制的优越性。     

基于数字化技术的发电厂电气二次一体化方案

提出了基于IEC 61850标准的数字化发电厂电气二次系统一体化解决方案,阐述了方案目标、核心技术和优势对比。该方案横向融合发电厂电气各专业,统一信息源,优化设备功能,丰富站控层信息,并且通过过程层面向通用对象的变电站事件(GOOSE)和采样测量值(SMV)技术可以大量节省电缆,减小占地面积,节约现场投资,提高自动化水平;该方案纵向与厂级管理系统以及生产、调度、集控等系统之间信息充分贯通,提高了发电厂的运行效率。     

500 kV数字化变电站扩建时的二次调试方案及安全措施

与常规变电站扩建时电缆点对点联系的清晰可见不同,数字化变电站中所有智能电子设备(IED)的面向通用对象的变电站事件(GOOSE)信息交互都是通过交换机实现,待联调的设备与其他运行设备可能接入到同一台交换机。扩建过程中必须要消除新设备对运行GOOSE网的影响,但又要保证新设备的二次试验完整性。以芝堰变500 kV信安I线间隔扩建为例,对扩建过程中新设备的安全措施及运行调试方案的实施进行了深入的探讨。     

110kV大侣智能变电站自动化系统的设计与应用

本文对110kV大侣智能变电站自动化系统的设计方案进行了应用分析：①过程层采用SV＋GOOSE＋IEEE1588共网传输模式下的保护、控制、计量、录波配置方案;②采用不同原理的电子式互感器和常规互感器混合使用的线路、主变和母线差动保护应用方案;③通信时钟同步及主备切换方案;④智能变电站保护控制设备采用动态组播协议应用方...     

面向维护人员的变电站自动化技术培训系统

介绍一种基于数字仿真/交流驱动的变电站综合自动化技术培训系统.它是面向变电站二次设备维护人员的新型技能培训系统,具有丰富实用的培训功能和培训内容,能够真实、全面地展示保护和测控装置以及整个综合自动化系统的功能、性能、特点甚至缺陷.该培训系统的主要技术特点是:电网一次系统及设备采用计算机实时数字仿真,可模拟一次系统及设备的各种运行状态、故障和异常;变电站二次系统采用真实的综合自动化系统设备;交流回路采用三相交流信号驱动.     

智能变电站过程层网络中开关量多设备共享应用方案研究

介绍了智能变电站二次设备之间的过程层网络GOOSE报文交互的基本原则,分析了过程层网络中可能存在的启失灵开入、单双套配合、联闭锁信号等源与接收端之间的多设备共享关系。提出了多个GOOSE源对应于同一个接收设备、多个接收设备对应于同一个GOOSE源、多个二次设备之间GOOSE广泛共享等开关量共享方案。从失灵GOOSE开入共享、充电手合GOOSE开入共享、双套配置间相互闭锁重合闸、测控设备跨双网上送告警等方面阐释了多设备共享的实施方案。给出了此类多设备共享类GOOSE开入在接入二次设备之后基于辅助电气量回路的隔离原则。     

常规变电站数字化改造的关键技术分析

根据数字化变电站的层次结构,比较了常规变电站和数字化变电站的技术特征,介绍了常规一次设备数字化改造的智能终端、符合IEC61850标准的单播采样值(SMV)服务和面向通用对象的变电站事件(GOOSE)服务、数字化变电站各层间数据交互和监控等关键技术.分析了某110 kV常规变电站数字化改造后的网络结构、简易母差保护和网...     

智能变电站继电保护系统检修试验方法综述

智能变电站建立在IEC61850通信规范基础上,实现一次设备智能化和二次设备网络化。继电保护功能不再是由单一装置来实现,而是由合并单元、继电保护装置、智能终端通过光纤连接组成一个系统来实现。传统的保护屏硬压板由GOOSE软压板来实现,二次回路全部由光纤代替,模拟信号全部数字化,二次设备保留的检修压板也带来了全新的检修机制。通过比较与传统变电站试验方法的区别,结合作者实际经验提出针对智能变电站的试验方法,并进一步提出检修时的安全措施。