基于IEC61850-9-2的电子式互感器合并单元的研制

介绍了一种电子式互感器合并单元,该合并单元采用FPGA+DSP的硬件架构.该合并单元利用FPGA的实时性能,保证接收互感器数据以及同步脉冲的实时性;利用DSP的数据计算能力,采用抛物线插值算法,同步各互感器的采样数据.合并单元输出采样数据包目前支持IEC60044-8、IEC 61850-9-1、IEC61850-9-2等标准.IEC60044-8标准的接口为串口,有通信方式落后,通信效率低等缺点;IEC 61850-9-1标准接口为以太网,合并单元与智能设备间采用点对点通信方式,其跨间隔通讯效率低;本合并单元采用IEC61850-9-2标准,采样数据包支持网络传输模式.     

基于IEC61850-9-2的电子式互感器合并单元的研制

介绍了一种电子式互感器合并单元,该合并单元采用FPGA+DSP的硬件架构。该合并单元利用FPGA的实时性能,保证接收互感器数据以及同步脉冲的实时性;利用DSP的数据计算能力,采用抛物线插值算法,同步各互感器的采样数据。合并单元输出采样数据包目前支持IEC60044-8、IEC 61850-9-1、IEC61850-9-2等标准。IEC60044-8标准的接口为串口,有通信方式落后,通信效率低等缺点;IEC 61850-9-1标准接口为以太网,合并单元与智能设备间采用点对点通信方式,其跨间隔通讯效率低;本合并单元采用IEC61850-9-2标准,采样数据包支持网络传输模式。     

基于IEC 61850的新型合并单元的研制

分析了合并单元的采样值映射模型和实现方法，利用同步采样技术将传统的电压/电流互感器模拟交流信号构建成符合IEC 60044-7，IEEE 60044-8和IEC 61850-9-1标准的采样值映射，从而在传统变电站的基础上直接奠定IEC 61850标准的数据基础。提出并验证了合并单元的测试方案。成功开发出3台样机，经实验测试，各项技术参数令人满意。     

IEC 61850-9-2标准下合并单元信息模型及其映射的实现

IEC 61850-9-2标准规定了间隔层和过程层之间通信的特定通信服务映射,规范了采样值的网络传输方式。为了符合该标准,设计了合并单元的服务器模型及其采样值模型。采用多路广播采样值传输通信服务(SendMSVMessage),将采样值模型服务映射到以太网链路层,实现了对合并单元采样值的传输。经实验证明,合并单元发出的采样值符合IEC 61850-9-2标准。     

基于IEC 61850-9-2采样值传输模型的研究

IEC 61850标准定义了采样值传输的抽象模型,应用于采样值传输及相关服务。为了满足该标准对变电站自动化系统以及智能设备所提出的灵活性、互操作性的要求,在研究IEC 61850信息模型内涵的基础上,对合并单元的信息模型及其映射进行了介绍,构建了合并单元的采样值传输模型;通过预配置采样值控制块,进行IEC 61850-9-2采样值传输,分析了合并单元配置信息的灵活性,通过实验验证了信息配置的正确性。     

一种基于交流信号的模拟合并单元

分析了模拟合并单元的采样值映射模型和实现方法,利用同步采样技术,将传统PTCT的模拟交流信号构建成符合IEC60044-7/8和IEC61850-9-1标准的采样值映射,从而在传统变电站的基础上直接奠定IEC61850标准的数据基础.提出并验证了模拟合并单元的测试方案.该模拟合并单元已在数个110 kV变电站数字化工程中得到了应用.     

变电站过程总线采样值传输仿真系统

为验证基于IEC61850-9-2过程总线的继电保护方案,提出一种基于采样值传输的过程总线仿真系统.仿真系统包括网络平台、流量源和流量控制3个部分.系统底层采用网络数据包过滤器(NPF)内核组件设计,配置高精度定时器,工作在数据链路层,可定性、定量地产生采样值报文,为继电保护实验提供稳定的电压、电流信号.为了对采样值及其传输控制进行验证,构建了基于IEC61850-9-2/LE的采样值传输模型,并在工控机上实现了对信号源的仿真,验证了采样值数据完全符合标准.     

一种基于交流信号的模拟合并单元

分析了模拟合并单元的采样值映射模型和实现方法,利用同步采样技术,将传统PTCT的模拟交流信号构建成符合IEC60044-7/8和IEC61850-9-1标准的采样值映射,从而在传统变电站的基础上直接奠定IEC61850标准的数据基础。提出并验证了模拟合并单元的测试方案。该模拟合并单元已在数个110 kV变电站数字化工程中得到了应用。     

基于微型加密算法的IEC 61850-9-2LE报文加密方法

电力广域通信的发展使得电力采样数据大范围共享成为可能,但采样数据面临信息泄露和遭受恶意篡改的风险,经典的采样报文加密方法由于过大的运算耗时而难以在工程实践中应用。文中结合IEC 61850-9-2LE采样报文特点,提出一种针对采样报文关键内容进行微型加密算法(TEA)运算的加密方法,并利用循环冗余校验(CRC)验证码进行解密后的报文完整性检查。采用典型的电力系统嵌入式硬件平台进行定量的效率验证,所提方法加密含8个服务应用数据单元的IEC 61850-9-2LE报文信息仅耗时0.181 ms,满足电力实时报文传输处理时间4 ms的要求。     

基于FPGA的电子式互感器智能合并单元研制

在介绍合并单元服务器模型的基础上,描述了一种基于现场可编辑逻辑门阵列（FPGA）的电子式互感器智能合并单元的具体实现方法。根据FPGA的模块化编程和多任务处理的特点,该方法在单片FPGA内实现采样脉冲同步,数据采集,采样值处理,以及以太网控制芯片驱动和数据帧发送。本合并单元能够传输符合IEC61850-9-1和IEC61850-9-2规约的数据帧,两种数据帧的传输可以根据实际需要进行切换。运用MMS Ethereal软件对本合并单元发送的数据帧进行捕获和分析,结果表明该合并单元具有较高的灵活性和较强的实用价值。     

基于IEC61850-9-2 LE的子站一致性测试系统的设计与实现

针对用于数字化变电站装置通信的IEC61850-9-2 LE协议,介绍了数字化子站一致性测试系统软、硬件设计方案中的实现细节和设计思想.依据对IEC61850-9-2 LE协议应用一致性进行了分层设计和分层解析.软件的静态结构采用模块化编程,动态数据信息交互采用多线程.本系统以一致性测试为核心兼顾通信测试工具扩展性,测试范围涵盖IEC61850-9-2 LE协议配置参数测试和功能测试.     

IEC61850标准下采样值传输规范9-1、9-2的对比和分析

IEC61850-9-1/2 是 IEC61850 标准中定义采样值传输的重要模型,深入了解 9-1 和 9-2 协议对研发符合 IEC61850 标准的变电站自动化系统具有重要意义.本文对 9-1 和 9-2 协议的内容和实现方式进行了详细介绍,从采样值信息传输的内容,通信方式、网络形式,SCSM 映射方式等方面对 9-1 和 9-2 进行了分析和比较,并对二者在实际工程中的应用进行比较,提出了自己的观点.对学习和掌握 IEC61850 标准和 IED 设备过程层总线通信设计有参考意义.     

数字化变电站采样值传输协议分析

数字化采样值传输在实际工程应用中主要有3种传输方案:基于FT3通信的IEC60044-8、IEC61850-9-1和IEC61850-9-2。从全站采样同步、可互操作性、数据共享、工程实施等方面分析了这3种通信技术的特点:基于FT3的IEC60044-8在数据同步方面具有优势,在互操作性、数据共享方面存在不足;IEC61850-9-1、IEC61850-9-2在数据同步方面有一定的局限性,但具有数据共享方面的优势;IEC61850-9-1在编、解码方面更有效率,但在工程配置上缺乏灵活性;IEC61850-9-2在模型映射、工程实施方面更具优势,而且能传输更多的采样通道状态信息,更好地体现了IEC61850的一致性。     

IEC61850标准下采样值传输规范9-1、9-2的对比和分析

IEC61850-9-1/2是IEC61850标准中定义采样值传输的重要模型,深入了解9-1和9-2协议对研发符合IEC61850标准的变电站自动化系统具有重要意义。本文对9-1和9-2协议的内容和实现方式进行了详细介绍,从采样值信息传输的内容、通信方式、网络形式,SCSM映射方式等方面对9-1和9-2进行了分析和比较,并对二者在实际工程中的应用进行比较,提出了自己的观点。对学习和掌握IEC61850标准和IED设备过程层总线通信设计有参考意义。     

数字化变电站技术在叠彩110 kV变的应用

以叠彩110 kV数字化变电站工程为背景,结合IEC61850规约,简单介绍了叠彩变整体配置方案及各层之间的通信模式,列举了智能化开关、电子式互感器、网络化保护、快速工业以太网、过程层与间隔层间的GOOSE服务和IEC61850-9-2LE、10 kV的小信号模拟量方式等多项具体数字化变电站技术在变电站中的应用,对智能化一次系统和网络化二次系统的实现进行了简要阐述.指出叠彩变在实际工程应用中的经验与不足,提供参考.     

基于FPGA&ARM9合并单元的研制

简要介绍了合并单元的基本功能,给出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)和嵌入式处理器(ARM9)技术的合并单元实现方案,并对该方案的每个模块功能及实现方法进行了详细阐述和具体分析.同时分析了合并单元的采样值映射模型IEC61850-9-2及其实现方法.试验结果表明合并单元工作良好,该方案有较高的可靠性和较强的实用性.     

OMICRON测试仪在数字化保护装置测试中的应用

数字化保护装置的输入、输出均发生了根本变化,对数字化保护装置的测试还缺少可靠、全面的测试仪器.介绍了OMICRON测试仪输出IEC61850-9-2采样值报文和GOOSE报文的特点,并结合在数字化继电保护装置测试中的应用,列举了OMICRON测试仪三种典型应用情况:直连保护装置测试、直连交换机实现双端差动保护及网络化保护测试、低电平模拟输出用于就地化保护装置测试.结合实例介绍了OMICRON测试仪在数字化变电站中测试情况,对数字化变电站的测试有一定借鉴意义.     

智能变电站过程层网络构建方案研究

过程层网络是智能变电站的技术关键点与难点。在满足过程层网络实时控制需求的基础上,结合现有技术条件,分析了过程层网络拓扑结构、采样值传输协议、采样值与GOOSE共网/分网、报文过滤技术选择的合理性,并针对500 kV线-线串典型间隔进行了流量计算,在此基础上,提出了500 kV线-线串网段过程层网络构建方案。