智能变电站继电保护二次回路在线监测与故障诊断技术

为了提高智能变电站继电保护装置相关二次回路的可靠性,提出一种基于多参信息量的继电保护二次回路在线监测及故障诊断方法。通过对SV、GOOSE、MMS报文的监测及分析,研究了过程层和站控层链路异常信息的特征,并提出了SV、GOOSE网络的断链、数据异常和同步性分析与预警策略。对于继电保护装置,提出二次回路在线状态监测方法、采样值异常、开关量监视及异常预警策略。通过网络报文记录分析装置或保护状态监测及诊断装置,将保护设备及二次回路各环节发生故障时的典型告警信息收集、分析、上传,构建一套继电保护二次回路在线监测与故障诊断系统。     

六氟化硫断路器在线监测模型及系统搭建探索——建立符合IEC 61850标准的信息模型

随着IEC61850标准的推广,符合IEC61850标准的过程层一次设备的模型构建及通信问题急需解决,而六氟化硫断路器作为重要的一次设备,其状态在线监测系统的模型和通信如何符合IEC61850标准变得尤为重要。根据六氟化硫断路器状态在线监测的特点,合理利用IEC61850中逻辑节点GGIO,为模型建立提供了新的思路;由于断路器状态监测装置和间隔层保护设备的数据通信是通过GOOSE（面向通用对象的变电站事件）报文实现的,对GOOSE报文的通信机制进行了具体阐述,并设计了状态在线监测装置系统硬件平台搭建方案。     

数字化变电站GOOSE链路状态监测方法探讨

研究数字化变电站面向通用对象的变电站事件(generic object oriented substation event,GOOSE)报文传输及通信状态判断机制,提出应用二维表解决GOOSE通信链路监测手段匮乏、不够直观等问题的方法,实现数字化变电站保护、测控、故障录波器、智能汇控柜等装置的GOOSE通信链路可视化监测。阐述了实际220 kV数字化变电站工程中的应用方案,为站内智能电子设备通信状态监测提供有效技术手段。     

基于61850规约的洛阳金谷园110 kV数字化变电站工程应用实践

基于IEC61850通信规范基础的数字化变电站,可以实现二次设备之间互操作及信息共事,并实现一次设备智能化.二次设备网络化.在洛阳金谷园110 kV数字化变电站工程实践中,监控系统采用数字化变电站特有的过程层、问隔层、站控层三层网络体系结构.各层问及同层设备之间采用国际变电站通用的IEC61850标准通信规约,采用过程层网络总线模式实现过程层设备间的数据共享、信息互通、即插即用.问隔层装置通过过程层总线获取过程层设备GOOSE信息,实现对过程层设备控制互锁及互操作功能.以GOOSE方式网络化实现10 kV母线保护、备自投、低周减载、微机防误等多项变电站二次应用.     

基于IEC61850的备自投在数字化变电站中的实现

数字化变电站的关键特性之一是二次设备网络化。传统的备白投装置需要与多个间隔的二次设备通过电缆交换信息,二次接线繁琐,不适应数字化变电站的要求。这里介绍了备自投逻辑,并提出了基于IEC61850的备自投方案。利用GOOSE传输机制,可以将备自投装置与各间隔的信息交互,通过网络完成,省却了大量屏间连线。该方案已经在数字化变电站—广州110kV三江变电站中投入运行。     

云广特高压工程控制系统功能分布研究

基于IEC61850通信规范基础的数字化变电站,可以实现二次设备之间互操作及信息共享,并实现一次设备智能化、二次设备网络化。在洛阳金谷园110 kV数字化变电站工程实践中,监控系统采用数字化变电站特有的过程层、间隔层、站控层三层网络体系结构。各层间及同层设备之间采用国际变电站通用的IEC61850标准通信规约,采用过程层网络总线模式实现过程层设备间的数据共享、信息互通、即插即用。间隔层装置通过过程层总线获取过程层设备GOOSE信息,实现对过程层设备控制互锁及互操作功能。以GOOSE方式网络化实现10 kV     

数字化变电站二次系统综合测试仪的研制

针对数字化变电站自动化发展中存在的二次系统检测难点,提出了一种基于SMV和GOOSE基础设计的二次系统综合测试仪,介绍了测试仪的系统功能设计、构成和工作原理.该测试仪全面支持IEC 61850-9-1、IEC 61850-9-2规约,具有GOOSE收发功能,同时支持硬开入开出和GOOSE报文.利用该测试仪构成的闭环测试系统,可以实现数字化变电站二次系统智能设备的功能和性能测试.实际工程应用效果表明测试仪能正确完成二次设备的实时闭环测试,为实现数字化变电站二次系统的全面测试提供了一个有效的新途径.     

智能变电站二次回路在线监测与故障诊断技术研究与应用

智能变电站大量应用智能化二次设备,这些设备的连接大都采用光纤,而与传统变电站的二次设备电缆连接相比,光纤传输方式存在故障不易发现且查找不便等问题,因此提出并开发一种智能变电站二次回路在线监测及故 障诊断系统.研究了过程层和链路层的异常信息特征,提出 SV/GOOSE网络诊断、交流回路状态诊断、保护动作诊断分析,同时建立了二次回路专家知识库,通过实时获取的状态信息实时判断二次回路的运行状态,进而实现智能变电站二次回路的在线监测和故障诊断.最后结合实例,证明系统的有效性和实用性.     

基于点对点技术的数字化变电站工程实践

数字化变电站是变电站的信息采集、传输、处理输出过程全部数字化,理想的数字化变电站应基于IEC61850协议构建,采用光学或电学电子式互感器、智能化一次设备、网络化二次设备,实现站控层、间隔层、过程层之间完全网络化信息交换.论述了不同模式的数字化变电站的特点及系统结构,给出了系统逻辑图.结合某电站的工程实践详细叙述了基于点对点技术的数字化变电站实施方案(设计原则、设备配置、过程层通信等),重点研究了数字化变电站的2个关键问题:采样数据同步和通用面向对象的变电站事件GOOSE(Ge-neric Object Oriented Substation Eyent)机制.并指出数字化变电站及工程实践要考虑过程层网络方案、故障录波的实现及计量系统等问题.     

面向通用对象的变电站事件(GOOSE)实时解析和预警系统

GOOSE已经在数字化变电站中广泛应用,但缺乏对GOOSE通信过程有效的分析、监测工具.针对这一空白,提出了GOOSE报文实时解析的步骤和方法,定义了GOOSE传输的正常和异常事件,根据GOOSE实时解析的结果建立了GOOSE通信模型,并在此基础上开发了GOOSE通信预警软件和图形化的人机界面,阐述了预警系统在数字化变电站中的应用情况.GOOSE实时解析和预警系统能够及时发现通信异常,消除缺陷,保证数字化变电站的可靠运行.     

智能变电站过程层网络中开关量多设备共享应用方案研究

介绍了智能变电站二次设备之间的过程层网络GOOSE报文交互的基本原则,分析了过程层网络中可能存在的启失灵开入、单双套配合、联闭锁信号等源与接收端之间的多设备共享关系。提出了多个GOOSE源对应于同一个接收设备、多个接收设备对应于同一个GOOSE源、多个二次设备之间GOOSE广泛共享等开关量共享方案。从失灵GOOSE开入共享、充电手合GOOSE开入共享、双套配置间相互闭锁重合闸、测控设备跨双网上送告警等方面阐释了多设备共享的实施方案。给出了此类多设备共享类GOOSE开入在接入二次设备之后基于辅助电气量回路的隔离原则。     

智能变电站网络化二次系统及其在线监测研究综述

智能变电站中,常规的电气二次回路被网络结构所代替,为二次系统网络在线监测提供了契机。综述了智能变电站二次系统过程层网络拓扑结构、过程层组网、(Generic Object Oriented Substation Event,GOOSE)网的可靠性和实时性分析、全站通信网络结构以及在此基础上建立的网络在线监测系统,分析了现有二次网络在线监测系统的不足及改进方法,指出二次网络在线监测系统的发展方向是在全站网络化信息共享的基础上,建立全景信息平台,逐步实现网络分析仪的高级功能,最终实现二次系统的在线状态监测。     

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。     

基于VxWorks系统的GOOSE实现与可靠性分析

面向通用对象的变电站事件（GOOSE）模型是IEC 61850对数字化变电站的重要贡献,其出发点是变电站自动化功能的分布式实现。通过分析VxWorks操作系统内核的特点,提出了基于VxWorks的IEC 61850 GOOSE发布的实现方案。GOOSE发布任务基于VxWorks事件组,采用事件驱动方式处理GOOSE初始发送、变化发送、快速重发和周期重发。给出了各GOOSE发送控制块共享的高精度定时器的使能和关闭方法。分析了VxWorks网络重发的实现原理,提出了新添加GOOSE协议的重发送实现方式。     

无源光网络和工业以太网交换机技术在配电网分布式控制中的应用研究

根据配电网分布式控制业务的特点及对通信系统的要求,采用光纤通信方式,给出无源光网络（Ethernet passive optical network,EPON）和工业以太网交换机技术用于配电网分布式控制的解决方案,并对系统实时性要求进行分析计算,给出工程应用中具体设备及时延需求估算系统最大节点数量的关系式;最后,将该关系式用于配电网自动化实时传输时延要求和IEC61850标准中面向通用对象的变电站事件（generic object oriented substation event,GOOSE）报文传输延时要求的计算,计算结果表明2种技术均满足系统实时性要求。     

基于OPNET的GOOSE双网性能分析

为研究GOOSE网络结构对快速报文传输实时性、可靠性的影响,利用OPNET软件对智能电子设备（intelligent electronic devices,IED）进行建模型,构建了双端口IED的节点模型,并在此基础之上构建GOOSE网络结构。分别对正常运行的双星型网络、星型网络以及通信网络故障动态情况下的双星型网络进行了仿真,分析了三种情况下快速报文传输延迟时间的差异,并对影响双网报文传输延时的因素进行了比较。结果表明：在满足快速报文传输实时性和可靠性要求的情况下,采用GOOSE双星型网络结构的优越性高于星型网络。     

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...     

基于RTDS的数字化变电站过程层配置方案仿真

针对数字化变电站过程层的特点,利用RTDS研究了其配置方案的可行性。分析了过程层网络的基本总线结构以及以太网交换机的选择条件,研究了适用于RTDS的模拟SV和GOOSE报文发送的GTNET板卡的组网方法,组建了基于RTDS的某220kV数字化变电站的过程层网络,给出了合并单元配置以及GOOSE配置的具体方法,设计了网络测试仪与模拟过程层网络的连接方案,并对SV和GOOSE报文传输时延和丢帧率进行了测试。实验表明,利用RTDS能够对数字化变电站过程层配置方案选择和投运测试提供理论支持和技术参考。     

输电线路状态监测通信传输网络技术的研究

输电线路状态监测是输变电设备状态监测系统的一个重要组成部分,其独有的特点对电力系统通信网络提出新要求.文章针对输电线路状态监测的实际业务需求,介绍了输电线路状态监测通信传输网络的构成,并从微网、接入网、主网3个层次探讨和研究了相关的通信网络技术.文章着重介绍了接入网层次的各种通信网络技术,并指出各自适用的情况及实际应用中应注意的问题.