智能变电站故障录波系统设计与探索

智能变电站故障录波系统是针对当前智能电网的发展而设计开发的故障录波分析系统.系统可接入智能变电站过程层网络的IEC61850-9-1或IEC61850-9-2模拟量采样值(SMV)报文和IEC61850-8-1面向变电站事件的通用对象(GOOSE)报文,并将GOOSE解析成实际的开关状态,并且系统也支持SMV+GOOSE共网模式,直接从交换机获取SMV和GOOSE.系统与站控层设备的通信采用IEC61850制造报文规范(MMS ISO 9506)通信规约,实现与站控层设备的互操作.系统采用嵌入式POWERPC硬件平台和嵌入式实时多任务VxWorks操作系统,满足了当前智能变电站对故障录波器提出的新要求.     

通信在线监视分析系统在智能变电站中的应用

结合某智能变电站,探讨了基于IEC61850智能变电站通信在线监视分析系统所能实现的功能,该系统实现了对智能变电站通信网络中的通信报文进行实时侦听和记录,实现面向智能变电站制造报文规范(MMS)、服务和通用面向对象变电站事件(GOOSE)以及通信网络和采样值(SMV)通信过程及其通信性能的在线和离线分析,并实现对记录报...     

适用于IEC 61850标准的以太网无源光网络DBA算法

在分析IEC 61850标准下网络报文传输特性的基础上,提出一种适用于IEC 61850标准网络报文传输的以太网无源光网络动态带宽分配算法。首先,该算法采用固定轮询周期,将带宽划分为采样值(SMV)、面向对象的变电站通用事件(GOOSE)、制造报文规范(MMS)这三类及三个优先级,优先保证SMV报文、GOOSE报文的实时传输,减少网络时延抖动。然后,采用改进的REPORT上传和GATE下发机制,提高了带宽利用率,并简要介绍了算法的典型应用系统及测试验证方案。最后,测试结果表明,该算法满足IEC 61850标准网络报文传输的实时性和快速性要求。     

智能变电站二次设备网络通信的仿真研究

基于WinPcap模拟了智能变电站二次设备的通信过程。实现了IEC61850采样值报文和GOOSE报文的捕获和发送功能,为开发基于IEC 61850标准的智能变电站继电保护仿真培训系统创造了条件。     

一种基于GCM的智能变电站报文安全传输方法

由于采用以太网进行架构,因此,基于IEC 61850标准的智能变电站对信息安全提出了新的要求。制造报文规范(MMS)、采样测量值(SMV)、通用面向对象的变电站事件(GOOSE)是智能变电站常用的3种报文,其能否安全传输对整个变电站的安全至关重要。考虑到采用一种报文对应一种认证和加密算法的方式势必增加网络设备负担、影响其互操作性,文中设计了智能变电站中的报文安全机制,并进行了基于GCM(伽罗华/计数器模式)加密认证算法的智能变电站报文安全传输的报文格式设计;以GOOSE报文为例进行了基于GCM的算法设计和时间开销分析;最后,进行了基于GCM的智能变电站报文安全传输方法的优点分析。通过分析可以看出,针对不同报文的安全需求采用基于GCM的报文通用认证和加密算法,并通过选择不同的算法模式实现不同报文的安全传输,可提高智能变电站的报文信息安全和网络性能。     

变电站过程层报文分网传输性能的仿真分析

基于IEC61850标准的变电站过程层网络是一次设备与二次设备间的信息交换桥梁,承载着各种智能电子设备IED(intelligent electric device)交换数据的实时传输任务。针对目前智能变电站采样值SMV(sampled measured value)与面向对象的变电站通用事件GOOSE(generic object oriented substation event)报文的分网传输结构,利用OPNET仿真平台建立过程层网络以及IED设备的仿真节点模型和网络模型,研究分网传输报文方式下的网络性能及其影响因素。仿真结果表明,采用100 Mbps带宽的以太网和虚拟局域网VLAN技术实现SMV和GOOSE报文分网传输时,实时性较好且时延抖动小,适于现阶段智能变电站的工程实际。     

数字化变电站GOOSE组网方案

分析了IEC61850标准中保证面向通用对象的变电站事件(GOOSE)服务具备实时应用特征的相关协议规范.数字化变电站内部主要通信报文为基于客户/)服务器模式的MMS报文、GOOSE报文和采样报文.讨论了主要通信报文的应用特点;基于GOOSE网络通信的安全性、可靠性、实时性,讨论了在数字化变电站发展过程中,从独立组网至...     

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.     

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。     

智能变电站报文信息安全控制方法

基于IEC61850的智能变电站三层设备直接接入以太网,为信息传输共享带来便利的同时,也带来了以太网中的安全隐患。为此提出基于演化环的智能变电站报文信息安全控制方法,采用高速硬件加密核对智能变电站中GOOSE,SV,MMS三种报文进行安全控制。对提出的方案进行了时间开销分析,结果表明所提出的方案不但可以保证智能变电站报文信息的安全性,而且可以满足报文传输的实时性要求。     

制造报文规范在变电站自动化系统中的研究与应用

IEC61850是新一代变电站自动化系统无缝通信协议标准,以实现互操作性为主要目的。制造报文规范的引用规范了工业领域具有通信能力的智能传感器、智能电子设备和智能控制设备,使出自不同制造商的设备之间具有互操作性。阐述了MMS技术及其在变电站自动化系统中的应用,并分析了基于IEC61850标准的制造报文规范通信系统及其服务流程。     

变电站GOOSE报文在IED中的实时处理

报文的通信延迟包括传输延迟和处理延迟2部分。IEC61850标准将面向通用对象的变电站事件（GOOSE）报文直接映射到数据链路层，能有效减少传输延迟。文中对GOOSE报文在变电站智能电子设备（IED）中的处理延迟进行了研究。分析了前后台方式的嵌入式系统在变电站IED中处理实时报文方面的不足，提出在IED中采用具有强实时内核的操作系统，并针对IED中实时报文和非实时报文混合处理环境需求，在RTAI实时操作系统上设计了保障GOOSE报文处理实时性的方案。实验验证了该方案的有效性和实用性。该研究结果对于使用IEC61850的变电站IED过程总线通信设计具有参考意义。     

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。     

基于IEC 61850的MMS报文通信的研究

IEC 61850是国际电工委员会TC57制定的关于变电站自动化通信网络和系统的最新国际标准,当前主要采用制造报文规范作为应用层的具体通信协议,从根本上实现了智能电子设备间的互操作。文章首先介绍了MMS客户/服务器模型及其对象和服务模型,然后主要对MMS在基于TCP/IP的以太网的核心通信协议栈上的映射模型进行了分析,最后结合MMS Read报文示例详细解析了MMS实现IEC 61850通信的具体模式。     

风电场升压变电站智能化技术方案与应用

阐述了基于IEC61850标准的智能化监控系统是未来变电站和风电场升压站的发展趋势,分析了IEC61850通信标准、组网方式、通用面向对象变电站事件(GOOSE)、程序化控制技术等智能化方案在密马鬃梁变电站的应用.     

GOOSE快速报文应用与关键测试技术

对IEC 61850系列标准中面向通用对象的变电站事件(generic object oriented substation event,GOOSE)快速通信报文的实时性设计进行分析,概述了GOOSE报文在数字化变电站的组网方式及其传输过程,同时,结合广东电网公司茂名供电局110 kV文冲口数字化变电站案例,探讨现阶段...     

基于DSP和交换芯片的智能终端通信模块设计

文章在分析数字化变电站对智能终端通信能力要求的基础上,提出一种基于ADSP-BF518处理器、FPGA和以太网交换芯片Marvell 88E6060的通信模块设计方案,以实现测控保护一体化智能终端与站内设备之间的高速通信。针对IEC61850标准变电站对智能终端通信网络的需求,分析了时钟同步、采样值和GOOSE信息的数据传输特征,完成智能终端通信模块硬件设计和底层驱动程序的开发,并引入嵌入式实时操作系统uC／OSlI,通过合理分配任务优先级和任务间调度。实现了lEEEl588时钟同步、IEC618509-2采样值和GOOSE报文的传输,验证了设计的可行性。     

500kV苏州东变电站智能化技术方案与实现

从IEC 61850标准的应用、组网方式、智能化实验间隔等方面分析了苏州东变电站智能化技术方案,重点研究了苏州东变电站智能化技术的应用:500 kV全光纤电子式电流互感器、基于IEC 61850标准统一建模、IEEE 1588网络精确时钟同步协议、500 kV线路数字化保护装置、通用面向对象变电站事件(GOOSE)、程...