智能变电站过程层应用技术研究

过程层是智能变电站区别于常规变电站的亮点之一,但其实现方案饱受争议。阐述了智能变电站过程层的概念和组成及其基本要求,对过程层典型组网方案的优缺点进行了分析,同时对三网合一方案进行了实际测试,提出了一种基于IEC 62439的PRP并行冗余技术方案,它可显著提高通信网络的可用度。该研究对于推广应用智能变电站过程层技术具有一定的指导意义。     

智能变电站过程层网络结构分析

过程层网络化是智能变电站区别于传统变电站自动化系统的一个重要方面。为了研究过程层网络结构的合理选择和优化,使变电站内信息共享达到最大化,文章对目前智能变电站中过程层几种典型的网络结构进行分析比较,归纳总结各方案的优缺点,介绍代表未来发展方向的三网合一方案,并对三网合一方式关键性技术指标进行了实际测试,对今后智能变电站的网络结构设计具有一定的参考价值。     

智能变电站过程层冗余组网模式及网络延时累加技术研究

当前智能变电站过程层采用双网架构,IED设备的处理器同时处理双网数据,存在处理器负荷高的问题。SV采用光纤直连传输方式、存在布线复杂、IED设备光口多、成本高、装置发热量大、信息共享困难及链路无法监视等各种问题。同时GOOSE采用网络传输方式,过程层网络与光纤直连方式并存,结构不清晰问题。针对高可靠性无缝冗余协议(High Reliablity Seamless Redundant Protocol,HSR)和并行冗余协议(Parallel Redundant Protocol,PRP)的智能变电站过程层组网进行了研究,并基于该组网基础上进行了HSR和PRP的延时累加技术研究及测试。该研究为将来在国内智能变电站进行推广应用此技术提供了坚实的理论分析和测试结果参考数据。     

智能变电站合并单元智能终端集成技术探讨

智能变电站的发展推动了设备向集成和整合的思路发展。对合并单元智能终端集成装置的需求进行分析,论述了其能有效减少设备数量、减少网络设备投资、节省屏柜空间等优势,对其采用的三种技术方案进行对比分析并给出推荐的集成方案。对集成装置涉及的关键技术问题进行讨论,分别从采样值(SV)和通用面向对象变电站事件(GOOSE)共网口传输、装置CPU资源整合、同步对时整合、检修压板整合、电源功率和人机接口等方面进行详细论述,并针对其应用的电压等级、保护装置接口改进、组网传输和检修调试等问题进行讨论。     

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.     

智能变电站过程层通信监视方法研究和应用

基于三层结构的数字化变电站技术是实现智能变电站的底层技术架构,对智能变电站通信进行实时监视,是一个全新的课题。分析了应用数字化变电站技术所带来的和可能出现的通信问题,提出了对过程层网络监视分析的新方法;该方法对变电站过程层网络通信进行全面监视,从而实时掌握过程层各种信号的状态;该文根据采集到的过程层网络通信信息,在线进行分析,从而对整个过程层网络运行状况进行评估所得出的研究和分析方法,在110 kV蒙自智能变电站中进行了验证和应用。最后,总结了工程应用中的数据和经验,得出了相关结论。     

智能变电站过程层网络技术的研究与应用

智能变电站三层网络结构中,过程层网络是最直接与一次设备连接的最底层,它的运行稳定性直接关系到全站的安全稳定运行。在此基础上分析了网络拓扑结构、SMV采样信息与GOOSE网、数据传输通信模型等过程层的理论、组成和基本要求,提出了三种典型的过程层组网方案。对三种方案的优缺点进行理论分析,同时在辽宁大石桥智能变电站进行了多次专项测试,最终验证提出三网合一技术方案性能指标完全满足智能变电站技术规范,能够保证智能变电站安全、可靠的运行要求,可显著提高过程层网络的运行可靠性,证明组网方案切实可行,值得推广。     

智能变电站过程层设备虚拟技术应用

新一代智能变电站中智能终端、合并单元等智能组件集成到一次设备,给保护、测控等二次系统的单体调试和系统联调带来了挑战。提出了基于虚拟仪器的智能变电站二次设备调试方法,介绍了二次设备虚拟仪器及虚拟测试技术。测试时,依据SCD文件搜索待测试设备的关联IED,构成最小虚拟系统,通过虚拟变电站真实环境,保证被测IED外部特性与变电站环境真实一致,实验证明了所提方法的有效性。     

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...     

110kV智能变电站过程层建网方案

在智能变电站三层网络结构中,过程层为直接与一次设备连接的最底层,其信息传输要求准确、可靠、快速。分析了过程层网络拓扑结构、采样值传输协议分析、数据传输通信模型、网络负荷量、保护的“直采直跳”方式。结合实例,提出了110kV智能变电站采用SV和GOOSE两种过程层组网方案,两网物理上相互独立,采用星型拓扑结构,双重化配置...     

智能变电站冗余数据处理方案的研究与应用

针对智能变电站过程层及间隔层数据采集设备双套配置产生的两类冗余数据如何处理的技术问题,提出由数据接收方通过数据辨识进行筛选的方案。对站控层遥测数据及过程层SV数据采用按点实时筛选的方式,对站控层遥信数据及过程层GOOSE数据采用动态筛选和静态筛选相结合的方式。理论分析和此方案在多个实际工程的应用情况表明,该方案不增加、不修改硬件设备,处理逻辑清晰,对提高智能变电站数据可靠性、方便运行检修等方面具有积极意义。     

智能变电站过程层组网改进方案

提出了一种智能变电站过程层组网改进方案。在利用虚拟局域网(VLAN)技术实现网络报文精确控制、确保网络传输性能的同时,参照站内总的网络数据流量和网络记录分析仪以及故障录波装置单光口推荐的接收容量,将经单光口发送至网络记录分析仪以及故障录波装置的数据,借助VLAN技术分为几个光口分别进行传输,有效解决了当智能变电站网络传输流量较大,特别是网络传输流量超出网络记录分析仪以及故障录波装置的百兆以太网光口容量时的数据可靠接收问题。与现有解决方案相比,所提改进方案充分发挥了智能变电站站内信息共享的优势,有效避免了投资成本的大幅增加及直连光纤和光接收模块的大量消耗,并已广泛应用于湖南电网。     

智能变电站站控层测试技术研究与应用

根据智能变电站一体化监控系统功能及应用情况,设计了智能变电站站控层测试系统架构,对测试系统架构各功能模块及信息交互过程进行了分析。然后对智能变电站站控层测试技术进行了深入研究,分别围绕站控层数据交互测试技术、监控主机测试技术及远动功能测试技术进行研究,创新性地提出了测试策略可配置、通信报文可订制、交互行为可控的站控层数据交互测试方法,监控主机信息闭环测试方法,基于取代服务的电力远动装置测试方法。为了验证提出的测试技术方案可行性,通过软件技术实现了具有上述技术特征的测试系统,含保护测控信息仿真系统及调控主站仿真系统。最后经工程应用实践,智能变电站站控层测试技术提高了测试效率,并保证了测试结果的可靠性。     

智能变电站站控层设备监测系统设计及应用

针对变电站无人值守环境下智能变电站站控层设备缺乏全面有效监测手段的问题,设计了一套站控层设备监测系统。系统对站控层设备硬件、软件和核心业务进程进行实时状态监测,提出了一种周期动态变化轮询策略,使用图形可视化方式展示监测数据。对监测数据进行故障分析和智能告警,通过告警直传上送调度主站,实现远方和本地对站控层设备健康状态的全面掌握和故障预判。最后给出了该系统在工程实施中的部署方式和应用效果。     

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.     

基于模板复用的智能变电站系统配置描述文件自动配置方案

目前,在智能变电站工程实施中,未充分发挥二次设备模型及回路数字化优势,未重用已有智能变电站工程配置成果,导致智能变电站集成标准化水平偏低,集成效率及质量较差.本文提出一种基于模板复用的智能变电站系统配置描述(SCD)文件自动配置方案,首先建立典型变电站SCD文件模板库,然后根据实际工程情况选取SCD文件模板并导入实际工...     

智能变电站录波方案的探索与实践

结合目前智能变电站的工程实践,研究提出智能变电站的录波方案.在智能变电站建设中,仍需要配置独立的录波装置,录波装置应整合网络记录分析等功能,实现三态录波.录波装置应适应不同的变电站过程层组网结构,注意数据同步性、数据真实性等问题.录波装置记录合并单元的输出更可行,记录可能非同步的原始报文值并进行同步,可选择展现同步或非...     

智能变电站二次系统优化方案探讨

针对当前智能变电站存在的过程层交换机故障影响大、设备数量多且耦合度高以及变电站配置描述文件维护困难等问题,本文提出智能变电站二次系统优化方案,通过保护、测控等间隔层装置点对点方式共用采集执行单元,减少设备梳理并消除过程层交换机故障影响;通过设备及模型标准化减少设备间耦合度;通过变电站配置描述文件解耦、在线管控及网络装载...     

基于流量控制的智能变电站网络传输可靠性提升方案

智能变电站数据传输网络化是二次回路数字化的发展趋势,但在带来数据共享便利的同时,网络风暴等数据异常问题也给二次设备安全稳定运行带来一定隐患。分析了影响数据传输可靠性的主要问题,提出了基于数据流量控制的报文管理技术,可有效提高数据传输可靠性。针对跨网数据交换问题提出了基于跨网端口流量控制的解决方案。     

数字化变电站的保护配置方案和应用

研究了数字化变电站间隔层和过程层的配置,提出了一种110 kV数字化站的保护配置和应用方案,配置了双重化的变压器保护和母差保护等.然后从可靠性、成本等多方面出发,提出了另外一种应用方案,该方案采用了继电保护就地化的思路,包括主变后备保护在高低压侧的就地化,并且单重化配置;取消了完全母差保护,采用了集成到馈线保护等的不完...