数字变电站监控系统与通信技术

笔者基于IEC 61850标准,介绍了数字化变电站的新型非常规互感器、智能化断路器、合并单元等相关技术。在综述现有数字化变电站监控和通信技术基础上,提出一种适用于IEC 61850标准的数字变电站监控系统及其通信技术方案。     

IEC61850与数字化变电站的应用研究

文章介绍了IEC61850的各个组成部分和功能,并分析了IEC61850的特征及其局限性。同时描述了数字化变电站的概念和数字化变电站的优势。重点提出了基于IEC61850的完全数字化变电站的系统方案,并从兼顾有利于电网建设和促进科技进步的立场,就现阶段变电站自动化系统的IEC61850数字化升级改造方式进行了探讨。     

220kV数字化变电站测控保护一体化的实现方式

基于IEC 61850实现变电站的监控与保护系统方案是当前数字化变电站的研究热点.唐山郭家屯220 kV数字化变电站监控/保护系统全面支持IEC 61850标准,首次在220kV电压等级采用测控保护一体化和双重化配置,通过一个装置的不同功能插件完成监测、控制和保护功能.这一配置方式已通过实际投运数字化变电站检验,成为目前国家电网智能化变电站监控/保护系统设计中公认的推荐方案.     

基于IEC 61850标准的消弧线圈系统数字化方案

在当前推广数字化变电站技术的基础上,介绍了一种基于IEC 61850标准的消弧线圈系统的数字化方案,可解决数字化变电站中消弧线圈系统的使用问题。     

数字化变电站继电保护系统过程总线结构研究

阐述了4种典型的基于IEC61850过程总线结构的数字化变电站继电保护系统结构,研究了不同过程总线结构的优缺点及其适用范围.以星形结构为例分析了功能整合对系统可用性的影响,指出引入适当的功能整合可提高系统可用性.总结分析了4家主要设备制造商对基于过程总线的数字化变电站继电保护系统应用的实现方案.评述了其优点及不足之处.介绍了基于IEC61850过程总线的数字化变电站保护系统性能项目研究,实验室测试验证了MiCOM系列保护IED在IEC61850过程总线结构下运行的兼容性和可靠性.针对实现数字化变电站的核心部件合并单元,提出了2种基于计算机的合并单元互操作性测试方案.     

数字化变电站系统可靠性与可用性研究

基于IEC 61850的数字化变电站系统具有传统变电站系统所不同的结构与特点。现有的变电站可靠性分析方法多针对单装置或单间隔,鲜有针对整个变电站自动化系统。介绍了基于IEC 61850的数字化变电站系统的典型结构,分析了提高数字化变电站可靠性的主要方法,提出一种计算全站可靠性的方法。该方法将数字化变电站系统划分为通信系统、控制系统、保护系统以及站控层系统。利用可用性框图,分别计算每个子系统可靠性参数,然后通过系统可用性框图,计算出整个变电站的可靠性参数。利用该方法对一典型数字化变电站系统的可靠性进行了分析计算。结果表明,在合理采用装置冗余并采用基于IEC 62439-PRP的并行网络冗余后,数字化变电站系统的可靠性能够满足IEC 61508的要求。     

基于IEC61850的数字化变电站技术综述

基于IEC 61850的数字化变电站技术已成为变电站自动化系统发展与应用的热点领域。分析了数字化变电站的主要技术特点,讨论了IEC 61850变电站系列标准、非常规互感器技术、网络通讯的实时性与可靠性和同步化信息技术等数字化变电站的关键技术,简要介绍了三种典型的数字化变电站系统解决方案。     

数字化变电站系统可靠性与可用性研究

基于IEC 61850的数字化变电站系统具有传统变电站系统所不同的结构与特点.现有的变电站可靠性分析方法多针对单装置或单间隔,鲜有针对整个变电站自动化系统.介绍了基于IEC 61850的数字化变电站系统的典型结构,分析了提高数字化变电站可靠性的主要方法,提出一种计算全站可靠性的方法.该方法将数字化变电站系统划分为通信系统、控制系统、保护系统以及站控层系统.利用可用性框图,分别计算每个子系统可靠性参数,然后通过系统可用性框图,计算出整个变电站的可靠性参数.利用该方法对一典型数字化变电站系统的可靠性进行了分析计算.结果表明,在合理采用装置冗余并采用基于IEC 62439-PRP的并行网络冗余后,数字化变电站系统的可靠性能够满足IEC 61508的要求.     

数字化变电站的现状与未来

随着数字化变电站的发展以及IEC 61850协议的不断推广,数字化变电站的建设已由理论研究阶段走向工程实践阶段。但在目前的基础上数字化变电站的方案如何才能做到在确保现有电网安全性、可靠性、经济性的基础上来建设数字化变电站并兼顾到技术的前瞻性与实现的可行性。根据现有的技术现状与理想数字化变电站的模型的对比,对IEC61850协议、智能开关、电子式互感器、数字式计量系统进行了分析,阐述了现阶段数字化变电站的实施方案,并指出了理想的数字化变电站建设是变电站未来发展的必然趋势。     

应用IEC61850规约的220 kV变电所继电保护设计

IEC61850确定的通信模式及系统体系结构是当今变电站自动化发展的趋势,也是未来数字化变电站的支撑基础。介绍了应用IEC61850标准的220 kV变电站的继电保护设计方案,该方案使用常规一次设备和符合IEC61850标准的智能二次设备结合的模式,对数字化变电站的建设方案与常规系统的兼容模式进行了研究,并对保护GOOSE应用实例进行介绍分析。同时,根据实际工程经验对如何在实际工程中应用IEC61850标准提出了建议。     

102规约向IEC61850规约转换网关的研究

随着数字化变电站的发展,如何实现采用IEC61850协议的新系统和基于原有协议IEC60870-5-102规约的现役系统的兼容成为现实问题。由面向点信息的传统规约向面向对象技术的IEC61850规约转换也是智能电网发展的必然趋势。通过比较分析IEC61870-5-102规范和IEC61850标准的差异,提出了一种在当前系统与新系统之间过渡的通信网关模型,以保证变电站内非IEC61850装置与IEC61850新系统的兼容。     

传统变电站向数字化变电站过渡研究

随着数字化变电站新技术的推广应用,今后很长的一段时间将存在传统变电站向数字化变电站过渡。从经济角度出发,未来传统的老站新技术改造更倾向于部分实现数字化以及逐步过渡采用IEC 61850通信标准。论述了数字化变电站结构,提出低压站部分数字化建议。对如何实现IEC 60870转IEC 61850网关做了介绍,并分析了传统站逐步过渡到IEC 61850的几种可能情况,并举例某变电站实施过渡数字化方案。     

基于IEC 61850的数字变电站自动化系统

IEC 61850标准是目前关于变电站通信网络和系统的最新国际标准,是变电站无缝通信的最佳解决方案。介绍了数字变电站使用IEC 61850标准的必要性,描述IEC 61850的起源、体系、目标以及特点,讨论基于IEC 61850的数字化变电站接口模型,最后对这个领域存在的问题和今后技术的发展提出了建议。     

IEC 61850应用剖析及其发展探讨

作为智能变电站的数字化基础,IEC 61850在促进变电站技术进步的同时,本身在应用中也反映出若干设计上的缺陷。在深入剖析IEC 61850标准现状和应用实践情况的基础上,反思了其成败得失。针对智能变电站的部分发展需求,不再完全局限于标准约束,提出了IEC 61850补充性框架设计思路。提出IEC 61850的变电站设备模型及其相关的服务模型可以简化,变电站配置描述语言需要摆脱低效、庞大的弱点,需要利用特定通信服务映射机制设计新的高效通信协议栈,并增强与调度端的无缝通信能力。最后利用CIM/E语言、电力通用服务协议等成果对IEC 61850进行了补充性的改进设计示例。     

数字化变电站技术特征及架构研究

数字化变电站是电力系统自动化发展的方向,国家电网公司在"十一五"科技发展规划中明确提出研究数字化变电站技术。IEC61850和电子式PT/CT是数字化变电站的两大基石。探讨了数字化变电站在二次回路、通信规约、信息模型、工程组态、网络设备五个方面的技术特征,并给出了两种数字化变电站实现架构:一是在间隔层及站控层采用IEC61850标准,二是从过程层采用电子互感器及全站采用IEC61850标准。     

基于IEC61850的二次装置软件系统构架研究

在新一代的数字化变电站自动化系统中,如何运用IEC61850规约成为研究得最多的课题之一。在实践的基础上,给出了一套完整的二次装置软件设计方案,运用多种工具,拟降低IEC61850在开发、工程应用上的复杂性。采用可视化图形组态工具,用户可订制的IEC61850建模、数据关联工具,变电站二次装置组网工具等,可以更加简便地订制实现符合IEC61850规约的二次装置,加快开发进度。     

IEC 61850标准和变电站程序化操作技术的应用

IEC 61850《变电站通信网络和系统》系列标准解决了不同设备和不同系统之间传输时的不兼容性,真正实现了设备和系统的程序化互操作。为此,对IEC 61850标准及其在变电站自动化系统中的应用进行了分析,指出程序化操作是变电站自动化系统发展的趋势,而IEC 61850标准为它的实现提供了平台。分析了程序化操作的步骤、技术和关键点、方案的选择和实现。最后结合广州供电局220kV鹿呜变电站自动化改造项目中程序化操作的实施,研究了IEC 61850标准和变电站程序化操作的方案,真正实现了变电站二次系统平台统一和无缝连接。     

IEC 61850标准工程实践与应用展望

IEC 61850标准是基于网络通信平台的变电站自动化系统唯一国际标准,是智能化变电站建设的指导标准。在对IEC 61850标准工程实践现状进行全面调研的基础上,从过程层设备、间隔层设备、站控层设备、全站网络、一致性测试与调度通信等方面对IEC 61850标准工程实践现状进行了分析,讨论了IEC 61850标准工程应用所面临的问题,并对今后的发展方向进行了阐述。