基于层次分析法的智能变电站自动化系统网络结构的选择

正1智能变电站自动化系统网络概述智能化变电站自动化系统由站控层、间隔层和过程层,以及站控层网络和过程层网络构成[1]。(1)站控层的作用是实现变电站就地操作、外部数据交互等功能,一般由监控系统主机、继电保护及故障信息管理子站、智能接口设备等各种功能站构成。(2)间隔层的作用是实现保护和测控功能,通过过程层网络及站控层网络实现设备间的相互通     

西欧、北美超高压变电站自动化技术现状

此文是国家电力公司赴西欧、北美进行变电站自动化技术专题考查报告的一部分。介绍了西欧、北美变电站自动化和调度中心的概况，以及被考察的变电站采用的自动化系统的总体技术方案，包括网络结构方案、变电站自动化的间隔层设备、变电站自动化系统的站控层、站控层的软硬件工作平台、控制操作及操作防误闭锁的实现方式、站控层的特点等。此外还涉及到电磁兼容问题和变电站的运行管理模式。最后给出了结论和建议。     

智能变电站远动与保信子站信息远传功能集成方案

从智能变电站站控层功能集成的角度分析了智能变电站站控层各系统的功能集成需求,基于当前智能变电站站控层的设备配置,提出了远动信息与保护及故障信息子站信息远传功能集成方案。该方案优化集成站控层应用功能,将保护及故障信息子站功能集成于监控系统;将站内远动信息、保护及故障信息子站和图模信息整合,经过同一数据通信网关机采用不同网口上传至调度主站,解决了变电站站控层系统多、接口多等问题,减少了站控层设备配置数量,降低了工程综合造价。     

基于IEC61850标准的变电站防误闭锁工程应用

针对传统的变电站监控系统在传输闭锁信息时存在的问题,将GOOSE模型应用于变电站间隔层闭锁信息的传输,利用GOOSE报文传输的快速性和可靠性设计了一种快速、可靠且功能完善的防误闭锁方案。同时鉴于国内还没有成熟的智能化开关及闸刀,采用智能操作箱作为过渡的过程层设备负责现场一次设备和间隔层测控装置之间的通信。工程实践证明此方案可快速而可靠地进行闭锁信息的传输,简化了监控系统的设计方案,节约了大量的二次电缆。     

分布式计算机监控系统在500 kV变电站中的应用

华东江苏 5 0 0kV石牌变电站计算机监控系统采用了分布式结构设计方案 ,站控层和间隔层之间采用D2 0 0通讯处理机进行通讯 ,实现了调度端、站控层和就地层对站内各类设备的监控。针对 5 0 0kVABB公司SMS保护管理机采用串行口通讯自动收集各保护单元故障报告的特点 ,提出了它和监控系统的接口方案 ,即后台主机和ABB公司SMS之间采用FTP方式通讯 ,来自动传输保护故障报告。调试过程中发现的 2台D2 0 0冷备用方式运行等问题在变电站正式投运前都得到了解决。经过专家测试 ,监控系统的各项指标均满足了合同规定的要求     

基于IEC61850标准的变电站防误闭锁工程应用

针对传统的变电站监控系统在传输闭锁信息时存在的问题,将GOOSE模型应用于变电站间隔层闭锁信息的传输,利用GOOSE报文传输的快速性和可靠性设计了一种快速、可靠且功能完善的防误闭锁方案.同时鉴于国内还没有成熟的智能化开关及闸刀,采用智能操作箱作为过渡的过程层设备负责现场一次设备和间隔层测控装置之间的通信.工程实践证明此方案可快速而可靠地进行闭锁信息的传输,简化了监控系统的设计方案,节约了大量的二次电缆.     

智能变电站监控系统防止电气误操作功能的实现

在智能变电站中,应用IEC 61850标准进行信息交互,按站控层、间隔层、过程层设置防误闭锁功能,可以提高操作的可靠性,简化二次系统设计。研究在智能变电站监控系统中实现防误操作的实现方案,提出了变电站三层防误闭锁功能的系统架构,研究并改进了IEC 61850关于防误闭锁功能的通信接口,并提出了一套防误操作规则的表示方法。     

一种在线式“五防”一体化系统的设计与实现

随着自动化技术在变电站中的推广应用,传统的“五防”模式已无法完全适应变电站安全操作的要求。介绍了一种基于监控系统设计的在线式“五防”系统,分析了该系统的结构特点和工作流程。该系统在线监视变电站内所有设备的位置信息和操作票执行过程,动态计算设备的闭锁逻辑,并通过对“五防”节点的控制,闭锁或开放设备的操作。论述了该系统在站控层、间隔层、过程层的设计与实现。     

非综自变电站改成基于IEC61850规约变电站改造方案

为适应智能电网的建设需要,对非综合自动化变电站建设建议全部改造成IEC61850规约变电站.变电站自动化系统只在站控层和间隔层实现基于IEC61850标准的系统;监控装置、远动装置、继保子站、测控装置、电压切换装置和低压裳置全部按新建变电站配置.自动化系统的站控层采用双以太网,采用IEC61850规约;保护通信予站采用单以太网,IEC61850规约;低压保护设备、测控装置、新上高/中压保护设备采用IEC61850规约,通过双网将数据上送监控装置.未改造的采用RS-485或以太网103通信的保护设备,由各制造厂家负责升级改造.根据目前非综自站的现状,指出应考虑改造顺序、网络设备、增加交/直流馈线柜等方面问题.     

500 kV变电站监控系统改造防误闭锁处理分析

针对某变电站监控系统改造防误闭锁系统的情况,提出了防误闭锁系统在改造时期的要求、方案及技术要点.新监控系统防误闭锁有监控闭锁逻辑、微机五防闭锁、电气闭锁和同一机构内的接地刀闸机械闭锁4个部分.新监控系统的每个间隔都装有测控装置,负责对其间隔的断路器、刀闸和接地刀闸及其相关电流/电压进行控制和测量等功能.论述了改造期间原防误闭锁修复的闭锁条件、形式和方法.所提出的防误闭锁处理方案已经对变电站监控系统顺利完成了改造,效果良好.     

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。     

对变电站内若干网络通信问题的探讨

变电站内的网络通信已逐渐成为变电站数据传输的基本要求,但目前尚没有统一的通信标准,国内外的通信设备在具体应用过程中也出现了各种各样的方案,也因此产生了一些分歧.文章从通信的基本原理出发对变电站内网络通信结构、传输协议、双网通信等进行了详细的探讨和分析,并参考国内外已实施应用的网络通信模式,给出了变电站内网络通信建议方案,即间隔层设备直接上网与实时传输控制协议相结合,该方案己在10～500kV变电站中得到应用,并将被西北750kV官亭超高压变电站采用,可作为相关变电站网络通信的选型参考.     

智能变电站监控系统新型体系架构研究与实践

针对智能变电站监控系统按间隔配置测控装置存在的装置数量多、无后备等问题,提出了一种智能变电站监控系统新型体系架构。对站控层进行功能整合及提升,优化站内通信网络,SV与GOOSE共网传输。间隔层采用集群测控装置,将全站所有间隔的测控功能集中于数台集群测控中,依靠动态迁移技术实现间隔测控功能的装置级热备用。开发了全景可视化的运维系统,提高了智能变电站改、扩建时的调试效率。阐述了新型监控系统的关键技术及实现方案,并结合新型监控系统在智能变电站中的试运行情况,分析和展望了其应用前景。     

数字化变电站时间同步系统的探讨

IEC 61850中描述了过程层、间隔层、变电站层的数字化变电站结构,采用面向对象的思想对站内的数据采集、保护、控制、计量等功能进行划分,导致站内设备的时间同步要求发生改变。文章结合功能要求对数字化变电站设备的对时要求进行分析,根据设备的对时需求,提出基于SNTP的网络对时与基于秒脉冲的硬对时结合的对时系统结构。介绍SNTP网络对时在数字化变电站的数据交换以太网上实现的配置方法,对合并单元在秒脉冲校时条件下的采样控制方法进行分析,给出了数字化变电站全站同步系统实现的参考方案。     

新型数字化变电站分布式母线保护

针对基于IEC61850通信标准的数字化变电站,提出一种分散计算并就地控制的新型母线保护方案。根据数字化变电站技术特征,构建了无主站分布式母线保护整体结构;分析了采样值报文和GOOSE信息的数据传输特征,基于以太网技术设计了联系过程层设备和间隔层保护装置的过程总线;利用非传统电流互感器无饱和的优点,将瞬时值电流差动保护原理应用到分布式母线保护计算中。分析表明所提方案结构简单、可靠性高、切实可行。     

面向扩建场景的变电站配置描述模型间隔解耦技术探讨

变电站配置描述(SCD)文件是智能变电站设备运行、日常运维、工程管理依赖的重要数据。针对SCD模型内部关系高度耦合带来的工程应用问题,阐述了SCD模型间隔解耦技术的必要性和迫切性;面向扩建场景,分析了SCD文件间隔物理解耦方案,提出了基于系统规范描述(SSD)模型的间隔建模方法,实现二次设备归集到间隔中;重点研究了间隔物理解耦,定义扩建场景中无关间隔、关联间隔、新增间隔,将SCD模型分解成多个间隔文件,采用物理隔离、基于SSD模型间隔关联关系自动分析、配置修改内容分层签名比对等手段,实现了无关间隔隔离,避免无关间隔误修改,缩小智能变电站扩建时的配置、调试、测试等范围;结合工程应用需求,给出了扩建场景SCD间隔解耦的工程配置流程,并分析了当前针对SCD间隔解耦功能尚亟需解决的主要问题。     

基于嵌入式以太网的变电站自动化系统的实现

提出了基于嵌入式以太网的变电站自动化系统通信网络的3种典型应用模式及其适用范围,论述了基于嵌入式以太网的变电站自动化系统中间隔层设备与站控层设备之间的通信宜采用UDP数据报传输层协议的必要性.为了将IEC 60870-5-103应用于变电站内采用以太局域网的情况,给出了基于嵌入式以太网的变电站自动化系统传输协议的有关定义和网络传输要求.文中所提出的通信网络及传输协议已在工程实际中大量应用,取得了良好的效果.     

IEC TC 57 CIM和IEC 61850 SCL模型整合及UCIM构建

基于IEC TC 57公共信息模型(CIM)与IEC 61850变电站配置描述语言(SCL)信息模型整合,构建涵盖从变电站过程级、间隔级和站级应用到控制中心应用的电力系统统一公共信息模型(UCIM).研究SCL模型和CIM到UCIM的映射处理规则,以及在UCIM和映射规则的基础上构建电力系统模型及应用系统的方式,为实现电网一、二次设备的统一和关联性建模奠定了基础,可用于整合现有各种电力系统应用,开发位置透明的新一代电力系统应用.     

500kV变电站遵循IEC61850标准统一建模

500 kV桂林变电站的间隔层、变电站层全部遵循IEC61850标准统一建模.500 kV桂林变电站采用Ps6000+变电站自动化系统,通过IEC61850通信协议实现变电站层对间隔层数据的监视和控制.该工程除了直流屏等少数不具备网络通信能力的装置外,整个系统取消了规约转换器,各智能设备间完全采用IEC61850规约通信;远动通信服务器对间隔层IEC61850通信使用双网热备用模式,而后台监控则实现了双网双工;各测控装置的间隔层联闭锁则基于GOOSE组播数据共享而实现.     

IEC 61850在500?kV桂林变电站的应用

介绍基于IEC61850标准的桂林变电站自动化系统的结构体系、监控系统和运行管理。自动化系统分为站控层、间隔层和过程层3个层次。监控系统是由主机以及若干工作站通过双以太网方式连接而构成的分布式系统。各个子系统之间均采用IEC61850规约,按IEC61850标准模型建模,在站内继电保护、测控单元、远动设备、故障录波等方面集成了多家公司的20余种型号的设备。