保护信息系统IEC 61850建模及CIM扩展的研究与应用

目前变电站保护信息(简称保信)应用主要停留在查看和管理层面,更进一步的高级应用分析需要模型的支持。文中总结了目前主子站保护建模现状,研究了故障诊断、保护定值在线校核等保护信息应用功能对保护建模的要求,分析了IEC 61850标准中一次设备模型、二次设备模型和一二次设备关联关系的表达方法,基于IEC 61850标准保护模型定义,给出了一种主站公共信息模型(CIM)中扩展保护模型的合理方法,并给出了保护模型源端维护、主站应用的流程。所提出的基于IEC 61850标准的保信建模和源端维护方案能够弥补主站CIM中二次部分不足的缺陷,消除主子站模型不一致性,简化工程配置,实现主子站上下贯通,支撑保信主站实现丰富的应用功能。     

基于IEC61850的继电保护与故障信息管理系统研究

针对继电保护与故障信息管理系统存在的与子站通信的智能装置通信规约杂乱、子站与主站及主站与主站之间的通信规约缺乏、建设中存在大量的协调与调试工作使得该系统不能产生应有的价值和效益等问题,提出将IEC61850标准扩展用于变电站外通信,并建成了兼容IEC61850标准的通信体系,规定无法兼容IEC61850的智能装置接入系统的规范化方法,提出统一的系统配置维护方法,实现了主站系统的免维护。实践证明,继电保护与故障信息管理系统技术体系和技术规范同时适用于传统变电站和数字化变电站,突破了困扰该系统大规模应用的技术瓶颈。     

继电保护故障信息处理主站系统设计的核心问题

在继电保护故障信息处理系统中，子站以IEC61850XML方式与主站进行信息交换，主站通信机必须完成IEC61850XML与主站关系数据库的双向信息转换功能；主站关系数据库的建立按照IEC61970原则进行设计。同时，主站提供的IEC61970XML服务与交换机制将实现调度端与其他相关系统的信息总线功能。     

基于 IEC 61850的广域继电保护通信建模

目前 IEC 61850标准未对广域继电保护通信模型进行描述,为此以区域主站集中式广域继电保护系统结构为研究对象,根据 IEC 61850标准层层包含的建模方法,给出了广域继电保护 IED 建模的一般步骤.然后,以220 kV数字化变电站和基于故障电压分布的广域继电保护算法为例,给出了遵循 IEC 61850标准的广域继电保护主站和子站的树型结构模型,以及主站与子站的消息流交互过程.最后建立了通信服务模型,包括:客户端/服务器传输模型、模拟值传输模型和开关量传输模型.构建该通信模型的根本目的是实现广域继电保护 IED 与数字化变电站内其他 IED 间的互操作性     

基于IEC 61850的多视窗主站源端维护方法

当前多视窗主站源端维护普遍采用IEC61970标准进行建模和IEC60870-5-104扩展规约进行传输,针对这种实现方式在建模和传输过程中存在的问题,提出基于IEC61850的多视窗主站源端维护方法。该方法基于IEC61850建立主子站模型,取消中间文件,使主子站模型文件保持一致;通过部署动态数据集,实现主站形成转发表后直接向子站下发;提出基于消息总线的传输模式,实现源端维护的功能。最后,提出基于IEC61850的多视窗主站源端维护方法的实施方案,该方案能够解决目前工程实施中存在的文件交互过多以及主子站模型转换繁琐的不足,提升主子站交互的效率和可靠性。     

源端维护在唐山的研究与应用

唐山220 kV虹桥智能化变电站在接入调度主站系统过程中,采用源端维护技术实现IEC 61850到IEC 61970的无缝信息对接。智能变电站采用IEC 61850标准,通过共享建模技术将变电站SCD模型转换生成IEC 61970 CIM模型,同时生成SVG单线图,以及IEC 60870-5-104通信映射点表,直接应用与智能变电站和调度主站的无缝通信,全面解决了模型、图形、通信连接三个方面的工程应用问题,实现了变电站信息一体化平台标准通信协议与上级调度系统的一致性通信功能。     

IEC61850与IEC61970信息共享研究

由于调度中心和变电站自动化系统各自遵循不同的标准体系,为了实现两者之间的信息共享,分析了IEC61970标准和IEC61850标准之间的差异,提出了IEC61850的SCL模型向IEC61970CIM模型的映射方法,采用G语言规范扩展SCL语法来绘制变电站自动化接线图,以及使用ACSI进行通信的实现方法。可以有效地实现数字化变电站和调度主站端电网模型、厂站接线图共享,并且进行无缝通信,实现了两者之间“一个通信协议”的目标。     

IEC 61850在继电保护故障信息处理子站系统中的应用

变电站继电保护故障信息处理子站系统是变电站通信网络与系统中一个具有特殊功能的智能装置。文中提出了IEC61850在继电保护故障处理子站系统的应用特点，并对其应用进行了合理的裁减，同时探讨了保护故障信息协议转换的不同模式。应用的核心为子站的上行接口应符合IEC61850的标准，实现其向其他主站开发商开放。     

分布式部署的新型远动机传输方案研究

当前智能电网架构拥有两级数据中心和两级业务应用,有许多不足。针对这些问题,提出以IEC 61850远动机数据传输方案为基础的分布式系统架构。该架构在主子站之间,对自动化业务进行分布式部署,对业务数据进行分布式建模,对数据按照IEC 61850规范进行传输。然后,针对远动机传输方案,对主子站功能划分、远动机模型建模、源端维护等几个关键问题分别进行讨论。最后,针对子站分布式状态估计和智能告警业务的逻辑设备建模进行举例说明,并对本方案应用前景进行了分析。     

数字化变电站给继电保护专业带来的革新与挑战

目前国内数字化变电站的相关试验、验收、技术标准及管理制度等发展完善相对滞后.着眼于继电保护专业,介绍了数字化变电站关键技术在工程中的应用,对现有数字化二次系统的运行与维护、网络化二次系统的保护与控制及数字化二次系统的验收进行了阐述,总结了继电保护专业迎来的新挑战,并对继电专业技术与管理提出了新的发展要求.     

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。     

数字化变电站及其对继电保护的影响

数字化变电站是当前电力系统研究的热点之一,将会给变电站的运行和管理带来深远的影响,在技术和经济方面都具有重大的意义。介绍了国内外数字化变电站的研究现状和技术基础,并对其技术特征进行了阐明。同时也分析了数字化变电站对继电保护的影响及数字化变电站的优点,指出其将大大提高继电保护的运行水平。     

采用IEDScout的新型继电保护实验平台

为了将IEC 61850等电力前沿技术融合到大学继电保护实验课程,搭建了符合IEC 61850的继电保护实验平台,利用免费的IEDScout软件模拟发送IEC 61850 GOOSE报文的IED,并在现有继电保护实验平台上添加PC机,安装并运行Wireshark软件,模拟接收GOOSE报文的IED,从而充分利用有限的实验硬件条件,实现IEC 61850核心之一的GOOSE报文的双向通信。并以实例具体介绍了IEDScout在继电保护实验平台中的应用。结果分析表明,文中提出的方法有效,实现简单方便,成本低。     

利用IEC 61850实现继电保护远程校验

数字化变电站普遍采用基于IEC 61850标准的通信网络,因此在数字化变电站实现继电保护远程校验具有技术上的可行性和经济上的必要性.文中提出了通过在间隔层设立专门的远程校验控制单元和改造合并单元,来实现继电保护远程校验的设计方案,并进行了模拟实验.最后,对继电保护远程校验的实际应用和步骤提出了建议.     

一种带光纤数字接口的继电保护装置的研究

简单介绍了一种带光纤数字接口的继电保护装置 ,它通过光纤以太网按照IEC6 185 0 9 1的通讯协议 ,接收由前端光纤电力互感器传送过来的数字量采样值。该装置采用了双CPU结构 ,其中主保护CPU采用了带以太网接口的 32位RISC微处理器MCF5 2 72 ,它负责完成接收采样值及保护计算的任务。从CPU采用了80C196KC ,主要负责人机接口和通讯功能。两个CPU之间通过双口RAM来交换数据。     

IEC 61850数字式继电保护测试仪的检测及技术分析

简述开展IEC 61850数字式继电保护测试仪检测工作的必要性,提出检测内容与项目、检测平台、检测工具、检测依据,并对测试仪的整体技术水平进行分析,指出部分厂家产品存在的对IEC61850基本数据类型支持不够全面、SCL文件的导入功能不够完善等技术问题。结合数字化变电站技术的发展情况,为提高数字式继电保护测试仪的技术水平提出了若干建议。     

IEC 61850数字化保护动模测试系统设计与实现

IEC 61850标准的应用给变电站自动化系统带来了重大变革。在此类变电站中,保护装置可以直接从电子式互感器处获取所需的电流、电压数字量信息,并向智能开关控制器发送数字化跳闸命令。这种数字化保护与传统的微机型保护在硬件结构和信号处理方面都存在差异,传统的保护测试方法将不再适用。文章分析了基于IEC 61850的数字化保护装置的测试要求,提出通过对传统的物理模拟系统进行升级改造,建立符合要求的测试系统。根据这一思路,该新型测试系统在山东大学电力系统动态模拟实验室的基础上开发而成。初步试验结果表明,测试平台能够提供所需要的二次接口特征和测试环境,可以对不同种类的IEC 61850保护装置进行动模测试。     

2010年国际大电网会议系列报道：电力系统保护与自动化

首先介绍了CIGRE SC B5保护和自动化专业委员会的研究领域、代表、工作组活动、年度会议安排等情况.2010年CIGRE巴黎会议上,B5学术研讨会的主题有2个:未来10年保护、控制和监测技术的发展;可再生能源发电及热电联产对变电站保护和控制装置的影响.B5还和D2(信息系统和通信专业委员会)联合组织了主题为"IEC 61850在电力系统中的实际应用"的研讨会.IEC 61850标准的制定、修订及其实施仍是保护与自动化未来一段时间的热门话题,可再生能源发电、分布式发电给传统的继电保护和控制系统带来了挑战.中国在数字化变电站建设,特别是IEC61850的应用方面已经走在世界的前列.随着IEC 61850 Ed 2.0的发布,在站间通信方面,业界开始考虑将其应用于输电线路纵联保护;而在变电站内部,电子式互感器、合并单元、网络架构的冗余配置开始规范化.保护和控制功能的灵活配置,促进了专业融合和二次功能集成.继电保护产品升级频繁,对其硬件版本、软件版本、配置和参数版本、相应的工具软件版本的管理显得尤为重要.IEC 61850的顺利实施有赖于完备的配置工具软件.