采用SV和GOOSE共口传输的过程层组网方案

为了解决智能变电站过程层组网中采用SV和GOOSE共口传输方式所面临的报文过滤问题,简述了智能变电站过程层网络组网方案,通过分析智能电子设备IED之间的报文流量特征和通信需求,探讨了限制SV和GOOSE两种多播报文的配置方案,从工程应用的角度提出了一种基于VLAN技术的组网方案:根据IEEE802.1Q标签区分SV和GOOSE报文,对两种报文采取不同的VLAN划分原则。搭建试验平台对该方案进行了测试和分析,结果表明:该方案具有减少终端IED接收网络压力、工程实施简单、数据流向清晰的优点。该方案对新一代智能变电站过程层组网具有参考意义。     

智能变电站继电保护SV及GOOSE输入自动测试方法

智能变电站继电保护测试目前采用手动配置测试项目、人工检查测试结果的方式,测试效率低下且容易出现人为错误。对此,提出了一种智能变电站继电保护GOOSE及SV输入自动测试方法,该方法以SV及GOOSE输入虚端子为参照物,自动建立被测保护装置所订阅的SV及GOOSE报文数据与MMS报文数据的对应关系,解析SCD文件自动获取所订阅的SV,GOOSE报文信息并模拟发送SV,GOOSE报文,读取被测装置的MMS报文以获取被测装置对SV,GOOSE报文的处理结果 ,自动判断测试结果并形成试验报告。该方法能够实现SV及GOOSE输入的全自动测试,有效提高智能变电站继电保护测试工作的效率及质量。     

智能变电站过程层SV与GOOSE共网的交换机配置

IEC61850系列标准整体上将数字化变电站通信网络分为站控层、间隔层和过程层,采用交换机网络进行通信。过程层网络设计的合理性在很大程度上决定了变电站运行的可靠性,其组网方案也直接影响保护、控制功能的实现以及网络设备的投资。结合某220k V工程,介绍了过程层网络SV与GOOSE共网时的组网方案及交换机配置。     

基于RTDS-GTNET的智能电子装置测试技术

RTDS和智能电子装置(Intelligent Electronic Device,IED)之间互连互通存在复杂、耗时、易出错、测试效率低等问题,为了提高IED的测试效率,本文提出了一种基于RTDS-GTNET的测试配置方法。首先介绍了基于RTDS的IED测试原理;然后描述了RTDS和被测IED之间通过SV报文和GOOSE报文实现互通的原理,及使用配置工具进行RTDS和被测IED之间互通配置的方法及配置过程;接着分析了GTNET板卡的ICD模型文件与国内规范存在的不同之处;最后以T接线路保护IED测试为例,利用RTDS-GTNET板卡构建了实时的闭环测试系统并对该IED进行了测试,分析了测试时GTNET板卡的分配、物理接线及其与被测IED的互通配置过程。研究结果表明,使用本文提出的方法进行GTNET与被测IED之间的互通连接,操作方便,提高了IED的测试效率。     

数字化变电站过程层通信故障发生装置

设计了一种用于继电保护测试的数字化变电站过程层通信故障发生装置。以EP3C25现场可编程门阵列芯片为中央控制器,以88E1111 k M以太网物理层芯片为通信接口,通过"截取-修改-转发"方式人为地改变过程层网络中的采样值报文和GOOSE报文,使继电保护装置接受的信号出现异常。在此基础上,采用信息熵检测法监视电压信息的变化,实现过程层通信故障、电力系统故障的联合仿真。实验表明,通信故障发生装置引起的网络延时很短,对RTDS模拟的绝大部分电力系统故障能够有效鉴别。     

基于就地保护测控的数字化变电站应用方案研究

针对现有数字化变电站存在的问题,从110kV凉水变实际应用出发,阐述一种基于就地保护测控的数字化变电站应用方案,将保护测控就地安装,过程层组成SV网用于故障录波和网络报文分析仪等智能设备,站控层组成MMS／GOOSE共网方式,为监控计算机等设备提供所需的信息。此方案有效解决了数据同步和保护测控装置过度依赖网络问题,同时避免了因采用电子式互感器发生数据偏差故障。     

新一代智能变电站SV直采和GOOSE共口传输方案研究

阐述了SV采用点对点直采方式的收发处理方案和GOOSE的传输机制,分析了SV和GOOSE的通信模型和报文结构。在此基础上,提出一种SV直采和GOOSE共口传输的方法,过程层设备对传输通道进行时分复用,在SV报文传输的空闲时间完成GOOSE报文的发送;间隔层设备利用以太网控制器的接收机制并采用FPGA对其直接控制,解决了通用型以太网控制器无法区分SV和GOOSE报文导致的重采样时标混乱的问题。从理论分析和实际应用可知,该方案不涉及硬件改动、软件处理简单、可靠性高、易于实现,有着广泛推广的现实意义。     

500kV智能变电站过程层交换机更换方案探讨

在智能变电站中工业交换机大量用于传输继电保护和自动装置的GOOSE报文及SV报文,是二次系统通信的关键环节,因此以太网交换机的性能将直接影响智能变电站的安全稳定运行。以浙江电网500kV智能变电站夏金变的220kV过程层GOOSE/SV A网中心交换机更换方案为例,提出一种通过搭建离线调试平台验证交换机配置的试验方案。     

数字化变电站过程层通信网络实时性仿真分析

阐述了基于IEC 61850的数字化变电站的三层结构和关键功能技术。对数字化变电站过程层数据信息进行了分析,并对基于IEC 61850-9-2的SV报文及GOOSE报文进行流量大小分析,结合某数字化变电站工程采用OPNET仿真软件对变电站过程层IED设备的端到端延时进行了仿真,并以间隔为单位采用VLAN技术进行了对比分析。结果表明,交换式以太网完全能满足过程层的网络通信,而且采用VLAN技术可以提高网络通信的实时性。     

数字化变电站的GOOSE网络测试

对关乎数字化变电站网络化应用功能实现成败的GOOSE网络通信性能进行了分析,并按照某变电站的实际配置,搭建了模拟测试系统,提出了GOOSE网络在各种运行工况下的通信性能方面的测试方案,进行了对GOOSE接收、发送、集成等的测试,测试结果表明,GOOSE网络的性能可以满足应用要求,采用基于GOOSE通信机制的网络化应用功能实现方式技术上是可行的.     

智能变电站过程层网络采用EPON技术实用性研究

本文提出在智能变电站过程层网络通信系统采用EPON进行组网的应用方案,在对智能变电站过程层通信业务分析、及EPON技术和现阶段智能变电站过程层所采用的主流工业以太网技术进行对比分析的基础上,围绕重点关注的SV采样值传输性能及GOOSE传输性能,搭建模拟系统,利用网络记录及分析系统对智能变电站过程层采用EPON组网后的S...     

智能变电站GOOSE组网应用

为了保证智能变电站GOOSE报文传输的实时性和可靠性,分析和比较了MAC地址静态组播、虚拟局域网（VLAN）、组播注册协议（GMRP）3种多播报文过滤技术的特征,指出基于端口的VLAN划分方式是现阶段智能变电站GOOSE组网工程应用中切实可行的方案。分析了智能电子设备（IED）之间GOOSE报文的数据流向和交互范围,提出一种基于GOOSE信息分类和保护间隔的VLAN划分方案,最后结合工程实例给出了GOOSE组网配置方案,该方案易于实现,GOOSE数据流向清晰,能够有效隔离多播报文。     

智能变电站过程层网络报文传输时间计算及抖动抑制方法

过程层网络是智能变电站的重要组成部分,其实时性对智能变电站的安全可靠运行具有重要意义,而报文传输时间是实时性的主要指标。在介绍过程层网络结构及通信业务的基础上,提出了一种报文传输时间计算方法,分析了报文长度、数据率等因素对过程层网络中报文传输时间的影响并进行了仿真验证。针对因竞争而造成的采样值(SV)报文传输时间抖动问题,提出了一种通过控制报文发送时序与转发条件来抑制SV报文传输时间抖动的方法,给出了该方法的实现思路,仿真表明该方法可以在确保报文实时性的同时,有效地抑制SV报文传输时间的抖动。     

1 000 kV变电站智能化方案研究

为了发展坚强智能电网,促进1 000 kV智能变电站的建设,研究1 000 kV变电站的智能化模式和过程层数字化的关键设计技术。首先,对1 000 kV变电站智能化现状进行分析,提出1 000 kV变电站5种智能化模式,推荐目前采用过程层无数字化的模式;其次,研究了1 000 kV变电站过程层数字化的关键设计技术,提出目前采用“常规互感器+合并单元”的方式实现采样数字化,采用“常规一次设备+智能终端”的方式实现控制网络化,并提出了1 000 kV和500 kV电流互感器保护绕组优化配置方案;最后,通过基于交换机N-1和N-2故障方式下网络可靠性原则,提出一种1 000 kV过程层网络新型设计方案,推荐SV和GOOSE共同组网、双重化保护各设置独立的双网。     

220kV西泾智能变电站二次系统设计技术研究

针对智能变电站网络化信息共享的特点,根据220kV西泾智能变电站实施方案,提出"SV/GOOSE信息流图+SV/GOOSE信息逻辑配置表十装置光缆联系图"的智能化变电站二次施工图设计方法.SV/GOOSE信息流图表达逻辑原理,SV/GOOSE信息逻辑配置表将原理映射为虚回路的具体输入输出信号关联,装置光缆联系图描述物理...     

基于OPNET的SMV与GOOSE报文共网传输的数字化变电站技术研究与分析

介绍了现有数字化变电站的2种组网模式。分析了IEC 61850-9-1的采样值点对点传输方案以及IEC61850-9-2的采样值网络传输方案;提出了一种应用VLAN技术的IEC 61850-9-2采样值网络和GOOSE网络共网传输的方案,从技术,经济角度分析了其可行性;并对过程层的采样值,GOOSE数据报文进行了流量分析。结合某数字化变电站试点工程,采用OPNET仿真软件对共网传输中IED设备的端到端延时进行了仿真分析,结果表明采用VLAN技术的共网传输方案可行。     

220kV西泾智能变电站二次系统设计技术研究

针对智能变电站网络化信息共享的特点,根据220kV西泾智能变电站实施方案,提出＂SV/GOOSE信息流图＋SV/GOOSE信息逻辑配置表＋装置光缆联系图＂的智能化变电站二次施工图设计方法。SV/GOOSE信息流图表达逻辑原理,SV/GOOSE信息逻辑配置表将原理映射为虚回路的具体输入输出信号关联,装置光缆联系图描述物理介质连接方法。三者结合,准确指导了西泾变电站工程的数据模型配置、施工及调试。在此基础上提出加快开发智能站二次系统设计工具的需求。     

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。     

基于差分序列方差与CPS融合的数字变电站数据异常检测方法

针对传统基于简单阈值的异常检测方法已无法适用于数字变电站过程层网络中可能出现的设备物理故障和恶意入侵导致的数据异常的问题,提出了一种基于差分序列方差(difference sequence variance,VDS)与信息物理系统(cyberphysical system,CPS)融合的数字变电站数据异常检测方法。首先,在分析CPS中面向通用对象的变电站事件(generic object oriented substation event,GOOSE)和制造报文规范(manufacturing message specification,MMS)数据的行为特征基础上,研究了IEC 61850协议规范的度量方法,提出了网络和系统管理方案;其次,基于VDS的异常检测方法和流程,结合数字变电站过程层报文特点,提出了变电站流量异常隶属函数以及基于CPS融合的参数确定方法;最后通过仿真验证了所提方法不仅能有效识别信息设备物理故障和恶意入侵导致的数据异常,对于拒绝服务攻击也能实现准确检测,相比于传统方法具有更高的准确性与可靠性。