智能变电站新型网络报文记录与分析装置的实现

本文中所描述的网络报文记录与分析装置的设计,遵循IEC 61850标准,顺应智能变电站日益发展的需求;实现了智能变电站网络报文与电力系统故障数据的记录一体化,分析综合化;实现了对智能变电站网络通信和电力系统运行的在线监视和状态评估。     

网络报文在线监测的过程层网络接入分析

网络报文在线监测分析系统将越来越多的应用于智能变电站,实现通信网络的实时监测。本文详细阐述了网络报文在线监测分析系统基于Vlan模式接入过程层网络的方案和基于GMRP模式接入过程层网络的方案。并从网络报文在线监测分析系统的端口网络流量,硬件配置,接入灵活性等对这两种方案的四种模式进行了分析,推荐采用基于GMRP的多端口接入模式,并为今后网络报文在线监测分析系统的过程层网络接入方案设计提供了参考。     

基于IEC 61970标准的网络报文记录分析装置组网技术研究及应用

网络报文记录分析装置已成为智能变电站的标准配置设备,实际应用中存在将分散在各变电站的网络报文记录分析装置组网的需求。针对实现这种需求涉及的关键技术问题,利用IEC 61970标准提供的分布式系统集成框架、信息模型和接口规范,提出构建适合网络报文记录分析装置组网技术要求的系统架构,分析了网络报文记录分析装置组网需要构建的公共信息模型及信息交换接口规范,设计并实现了支持统一信息模型、统一信息访问接口的分布式变电站网络报文记录分析装置集成平台。利用该平台,不但可以收集各变电站网络报文记录分析装置采集的各种通信状态参数和网络缺陷,对变电站站内通信网络及远动通信网络进行综合评估分析,还可以实时调阅分析各变电站、集控站和调度主站的通信报文,并实现与其他应用系统的信息共享和综合利用。     

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.     

层次化保护控制系统及其网络通信技术研究

新一代智能变电站层次化保护控制系统旨在基于跨间隔、跨变电站信息,实现最优保护控制策略,其中,信息共享和高可靠的通信网络方案是其重要支撑技术。剖析了层次化保护控制系统的体系结构、功能定位,对层次化保护通信系统的网络流量和网络时延进行分析,提出了一种应用于新一代智能变电站的优化网络通信方案。它基于网络报文时延可测技术,克服了目前不同步采样报文不能进行组网传输的限制,实现了保护装置功能不依赖于全站统一对时,推进了新一代智能变电站的信息共享和网络传输技术发展。     

网络报文记录分析装置在智能变电站中的应用与展望

智能变电站发展迅速,网络报文记录分析装置应运而生。网络报文记录分析装置是智能变电站重要的二次辅助设备,在调试、运维、故障处理环节,均可以发挥重要的作用。通过分析网络报文记录分析装置软件硬件架构和工作原理,给出了其在智能变电站调试运维过程中的典型应用场景,展望了其技术发展趋势和前景,提升了装置在智能变电站中的使用范围、可用性和发展性,为智能变电站的稳定运行提供了进一步的保障。     

智能站网络分析装置采集信息建模及其应用研究

为了实现调度端对厂站端二次设备在线监视与分析,提出建立智能变电站网络报文记录分析装置采集信息模型。模型由公共、告警、SV协议、GOOSE协议及MMS协议等逻辑设备组成。从网络报文记录分析装置采集信息的特性分析出发,研究了过程层和站控层网络信息的异常状态形成原因及特征量,将智能变电站二次设备运行状态关键信息整理和抽取,形成暂态数据交换文件和稳态数据交换文件,并上送至调度端,在二次设备可视化状态监视和智能站高级应用功能工程实用化等方面进行研究和探索。     

EPON在智能变电站中的实现

通过分析EPON的工作原理及其优势,结合智能变电站对EPON的技术要求,提出了一种EPON在智能变电站中的网络架构实现。通过简单分析智能变电站内的网络报文种类及流量,肯定了EPON可用于智能变电站的过程层通信。同时介绍了一种基于CPU和FPGA的EPON功能插件的实现。EPON技术不仅减少了智能变电站有源光纤网络交换机的数量,降低了成本,同时提高了网络的可靠性、灵活性,易于站内通信网络的维护与管理。     

智能变电站网管系统通信业务的自动发现的研究

智能变电站“共网共口”技术要求通信网络管理具有业务报文自动识别、分类处理的功能,通过对站内通信业务进行分析并梳理业务管理流程,提出了智能变电站通信业务自动发现方法。定义了通用业务报文格式,并利用终端设备对新业务报文进行解析,提取特征信息形成业务发现报文上报网管系统,从而完成了业务自动发现。研究了保护装置拓扑和业务的自动发现过程,结合网管系统软件开发,以SV/GOOSE业务为例,实现业务的自动发现与配置,验证了智能变电站通信业务的自动发现的有效性。结果表明,业务自动发现可减少网管系统业务配置工作量,方便工作人员进行业务管理。     

基于网络报文分析装置的继电保护设备状态监测技术

智能变电站继电保护设备实现了采样数字化、信息共享化、控制网络化的特征,因而具备开展机电保护设备状态信息监测的可能。为了更加便捷更加智能的完成对继电保护状态的监测,分析和总结了实现状态监测需要考虑的问题及采用基于网络报文分析装置的监测方法的优缺点,提出了基于智能变电站网络报文分析装置的继电保护状态监测的实现方法,介绍了目前网络报文记录分析装置能够监测的信息,论证了该方法的可行性。     

基于IEC 61850的智能变电站通信网络的实时性分析

通信网络作为智能变电站的信息交互渠道,其性能优劣直接影响了智能变电站相关功能的可靠实现。基于IEC 61850通信规约,介绍了智能变电站对于通信网络的实时性要求。以D2-1型中等配电变电站作为研究案例,建立了完整的智能变电站通信网络模型,利用OPNET仿真软件,从不同报文的角度分析对比了三种通信网络拓扑的实时性。基于仿真结果提出了网络优化方案,有效提升了智能变电站的通信网络实时性。     

基于报文信息标签的智能变电站通信服务策略

智能变电站是建设智能电网的重要基础和支撑。随着通信技术的进步,人们开始研究在智能变电站通信网络的设计中采用共网方案。这种方案在提高网络效率的同时也对通信的实时性和可靠性提出了挑战。针对以上问题,首先,分析共网方案下网络拥塞现象产生的原因及其对报文传输产生的影响。然后,提出基于报文信息标签的通信服务策略。该策略通过制定报文信息标签及流量监测的方式对报文进行分类识别和过滤,通过基于有最低延迟队列的定制长度加权轮询的通信调度方法实现对各类型报文的区分服务。仿真结果表明,该策略可有效地识别并丢弃伪装的大流量错误报文,避免了网络拥塞造成的重要报文传输超时和丢失,并降低了其他报文的传输时间。     

基于信息综合判断的智能变电站网络通信故障定位技术研究

介绍了基于信息综合判断的智能变电站网络通信故障定位技术。它是以IEC61850标准中的变电站自动化拓扑结构、功能层和逻辑接口、ACSI模型的基本模型规范和信息交互模型规范、公用数据属性类型中的品质要求为基础,结合VLAN、Subnet等网络技术的应用情况,对智能变电站站控层、过程层网络状态、链路结构、网络接口位置及接口信息等进行系统组态、流程化管理,以实现对站控层、过程层设备网络信息的实时、准确管理,达到对智能变电站通信故障准确定位快速查找的目的。介绍的故障定位技术,在110 kV智能变电站进行了测试应用,测试结果表明达到了故障定位快速查找和有效评估网络故障可能带来的安全风险的目的。     

基于EPA的智能变电站中DRP应用

针对设备自动化实时用以太网(EPA)标准在智能变电站系统应用时的网络冗余问题,分析了分布式冗余协议(DRP)的通信机理及故障检测和恢复机制。研究并设计了应用于处理智能变电站系统中链路故障恢复的环网模块。在实际智能变电站系统中,通过测试验证表明,与基于环网的媒体冗余协议(MRP)和并行冗余协议(PRP)的冗余方案相比,以DRP为基础设计的环网模块更能保证环网链路故障后的自愈修复,且满足基于EPA的智能变电站的自愈时间要求。     

变电站自动化网络通信系统仿真

分析了分布式变电站自动化网络通信系统报文特点,其报文可分为周期性、随机性和突发性3种类型数据,确定实时性和可靠性是衡量报文准确传输的标准。提出将实时发布/订阅(RTPS)协议应用于变电站自动化网络通信系统中,节点通过“Publish”发送数据,通过“Subscribe”接收所需要的数据,节点在实时传输和可靠传输间作出折衷选择。采用OPNET Modeler仿真软件,创建基于RTPS的16节点的变电站自动化网络通信模型,对周期性、随机性和突发性3种类型数据的仿真结果证明所提出的方案满足要求。     

基于EPON网络的智能变电站继电保护技术研究

相比传统电力通信网络,EPON网络能够更好地满足智能变电站通信系统要求,但是智能变电站过程层网络采用EPON技术也存在安全性、可靠性、实时性的问题,导致继电保护存在拒动的风险。针对上述问题提出了改进措施,并进行了基于EPON网络下继电保护功能的适应性研究。通过搭建基于EPON网络的智能变电站过程层继电保护动模测试平台,重点选取220 kV智能变电站的母线保护、变压器保护、线路保护为研究及测试对象,进行动模试验。试验结果表明,各类保护装置、合并单元及智能终端可通过EPON过程层通信网络实现设备间采样报文及跳闸报文的信号传输,保护装置动作性能未受影响。     

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...     

智能变电站状态监测系统站内I0接口研究

智能变电站状态监测系统是智能电网建设的重要内容,其中智能变电站状态监测系统站内接口通信规范的研究成为热点问题。文章介绍了智能变电站状态监测系统及其站内接口概况,对站内通信协议栈、通信模型、功能与抽象通信服务接口、配置等方面的内容进行定义,研究并规定了变电站内各监测装置与综合监测单元数据传输规约的帧结构、报文内容结构、传输规则,并将研究内容应用于220 kV智能变电站中,取得良好的效果。     

智能化变电站自动化系统通信网络实现方式探讨

自动化系统通信网络的标准化、深入化应用是实现变电站智能化的关键。介绍了智能化变电站对其自动化系统通信网络的要求与应用历程,对智能化变电站自动化系统多种网络选型、组网方式、通信标准、网络结构等作了分析对比,并提出了优选方案,最后介绍了宁波110kV城皇智能变电站的网络实现方案。     

智能变电站二次回路智能预警及故障诊断技术研究

智能站二次信息传输由以前的电缆改成光纤传输方式,存在信息传输不透明、缺陷查找不方便等问题,基于此,提出了智能变电站二次回路智能预警及故障诊断方案,并开发了相应的智能预警及故障诊断系统;根据智能变电站信息传输的特点,针对IEC 61850协议中没有物理链路模型的问题,对过程层二次通信中相应的物理信息节点进行建模,构建二次设备通信的物理拓扑;将二次设备虚回路信息流映射到相应的物理拓扑中,使物理拓扑与虚回路信息有机融合,构建完善、虚实结合的二次回路拓扑架构;根据智能变电站内信息流特点建立了智能变电站二次回路专家知识库,通过实时获取装置的运行状态信息综合判断回路实际运行状态,以实现智能变电站二次回路的智能预警及故障诊断。