基于DiffServ网络实现变电站信息综合传输

针对现有变电站信息综合传输方案的不足,提出了基于区分服务(DiffServ)网络的变电站信息综合传输的具体实现方案,通过为不同业务分配不同的每跳行为(PHB),综合运用优先级队列(PQ)调度策略、约定访问速率(CAR)流量整形和随机早期诊断(RED)队列管理技术共同实现。并且以某实际电力通信网络为例,采用网络仿真方法,对该方案的性能进行了定量评估。仿真结果验证了该方案的有效性和可行性。     

基于OPNET的变电站过程层网络的仿真研究

采用交换式以太网技术应用于变电站过程层网络通信,以代替传统点对点硬线电缆连接的信息传输方式.在对交换式以太网实时性能进行分析之后,以典型500 kV变电站内的线路间隔作为研究对象,将间隔内设备按照其所完成的功能分解为IEC 61850中定义的逻辑节点,并使各逻辑节点重新组合形成过程层以太网的节点.通过对节点间交换信息的分析,对网络负载进行了分类,根据其自身的特点设计了相应传输模型和流量模型.最后利用OPNET网络仿真分析软件验证了线路间隔内过程层以太网的网络性能,仿真结果表明过程层网络通信具有可行性.     

基于虚拟局域网的智能变电站通信网络实时性仿真

利用动态建模技术对IEC 61850-5中D2-1型变电站层次化建模。应用准确的数学模型对变电站内智能电子设备间传输的综合数据流进行全面时域建模。在基于端口的虚拟局域网(Virtual Local Area Network,VLAN)划分基础上,运用优先级标签技术划分站内数据流传输优先级,分别对星型,环形拓扑结构变电站自动系统进行有无VLAN的跨间隔,跨层研究。OPNET仿真结果表明,采用星型,环形组网与VLAN技术,可以有效改善变电站通信网络实时性,较好地抑制广播信息泛滥问题。     

基于OPNET的变电站过程层网络的仿真研究

采用交换式以太网技术应用于变电站过程层网络通信,以代替传统点对点硬线电缆连接的信息传输方式。在对交换式以太网实时性能进行分析之后,以典型500 kV变电站内的线路间隔作为研究对象,将间隔内设备按照其所完成的功能分解为IEC 61850中定义的逻辑节点,并使各逻辑节点重新组合形成过程层以太网的节点。通过对节点间交换信息的分析,对网络负载进行了分类,根据其自身的特点设计了相应传输模型和流量模型。最后利用OPNET网络仿真分析软件验证了线路间隔内过程层以太网的网络性能,仿真结果表明过程层网络通信具有可行性。     

数字化变电站通信网络的传输时延不确定性分析

针对数字化变电站通信网络传输时延不确定性问题尚存在争议,采用网络仿真方法,定量分析了数字化变电站通信网络的传榆时延不确定性问题.探讨了引起网络传输时延不确定性的诸多因素;分析了测量,数学分析和仿真三种网络传输时延分析方法的技术特点;采用OPNET网络仿真软件,仿真分析了网络端节点的处理能力、网络流量和端节点处的流量等达到某一数值时,网络传输时延展现出的不确定性行为,并提出了基于IEEE 802.1p/Q的优先级标签、虚拟局域网,组播过滤和自适应数字滤波技术提高数字化变电站通信网络传输时延确定性的四种方案.     

智能变电站过程层组网分析与应用

为了验证智能变电站过程层信息共同组网的可行性,分析并指出星型网是智能变电站过程层组网最佳方案。在分析过程层信息流量及传输延时、组网技术的基础上,指出过程层网络采用SMV采样信息、GOOSE变电站通用事件信息、IEEE1588（或SNTP）对时信息共同组网的技术方案,即引入VLAN标签技术减少网络中广播数据,提高网络带宽利用效率;引入IEEE 802.1P流量优先权控制技术,保证信息传输的及时性和有序性;引入快速生成树技术实现网络重构,避免网络风暴。通过仿真测试和验证,其性能指标完全满足变电站技术规范,能够保证变电站安全、可靠的运行要求,其技术方案可靠、可行。     

基于IEC 61850的变电站智能电子设备Web服务的设计

文章介绍了一种基于网络中间件的变电站智能电子设备(intelligent electronic device,IED)Web服务的设计方案。该方案采用客户端/应用服务器/数据服务器3层分布式结构,根据IEC61850的要求在不同层内重新划分IED的信息功能节点,并详细介绍了不同信息功能节点的实现方法。该方案使得应用程序能共享资源,并且有利于最终实现系统软件级的可扩展性。     

数字化变电站通信网络的传输时延不确定性分析

针对数字化变电站通信网络传输时延不确定性问题尚存在争议,采用网络仿真方法,定量分析了数字化变电站通信网络的传输时延不确定性问题。探讨了引起网络传输时延不确定性的诸多因素;分析了测量、数学分析和仿真三种网络传输时延分析方法的技术特点;采用OPNET网络仿真软件,仿真分析了网络端节点的处理能力、网络流量和端节点处的流量等达到某一数值时,网络传输时延展现出的不确定性行为,并提出了基于IEEE 802.1p/Q的优先级标签、虚拟局域网,组播过滤和自适应数字滤波技术提高数字化变电站通信网络传输时延确定性的四种方案。     

变电站信息综合传输中的流量控制实现

为了解决变电站信息综合传输中的流量冲突问题，提出了依据实时侦测的网络资源状况信息，对站内传输的各类数据信息进行有效的流量控制，使系统在充分利用网络资源的情况下，能对不同服务质量(QoS)要求的信息业务提供不同的服务带宽，实现信息的综合传输。阐述了变电站信息源端自侦测的流量控制原理：采用扩展Ping方式采集网络资源状况信息；并通过简单统计算法对采集数据进行实时分析，做出网络资源状况评估；依据资源状况评估等级，变电站中各信息源端依据业务类型的QoS分级实施相应的流量控制措施。实例系统仿真结果表明，该方式可以有效地解决变电站信息综合传输中的各类数据业务流量冲突的问题，保障敏感信息的可靠实时传输。     

基于权重与预丢弃策略的变电站信息综合传输

针对现有变电站信息传输的不足,提出了基于类的权重公平调度策略和加权随机预侦测的信息传输策略.通过模糊层次分析法计算不同等级的信息的传输权重因子,根据结果划分相应的最小带宽及分组丢弃概率来实现数据传输的服务质量(QoS)要求.并采用网络仿真法,对方案的有效性进行了定量评估.仿真结果表明了该策略的有效性.     

基于贪心流量调度的智能变电站过程层网络拓扑高可用无缝冗余配置方法

泛在电力物联网背景下,智能变电站中负责运行状态上传与控制命令下达的过程层网络负载将急剧升高。传统IEC61850标准协议中的高可用性无缝冗余(High-Availability Seamless Redundancy,HSR)通信链路配置方法由于数据副本在存在环路的网络内循环产生额外流量与额外传输延时,存在信息传输实时性差的缺点。因此,提出基于贪心流量优化算法的过程层网络拓扑高冗余无缝配置方法。首先,在分析采用HSR技术的智能变电站过程层网络工作原理的技术上,提出两种高可用性无缝冗余配置方案:交叉(Cross-Links,CLs)方案与四连通环(Four-Connected Rings,FCRs)方案。其次,为避免过程层网络在流量汇聚时易产生拥塞导致传输时效性变差,提出基于贪心算法的流量调度策略。最后,基于Opnet的变电站仿真算例表明,与传统网络拓扑配置方案相比,所提方案的数据平均传输跳数与传统拓扑方案比下降50%,而采用贪心算法的过程层网络流量调度策略在数据拥塞时的传输延时、丢包率和吞吐量衰退服务分别降低32.7%,63.5%和33.3%。因此,所提方案能够显著提升智能变电站过程层网络性能。     

智能变电站过程层组网改进方案

提出了一种智能变电站过程层组网改进方案。在利用虚拟局域网(VLAN)技术实现网络报文精确控制、确保网络传输性能的同时,参照站内总的网络数据流量和网络记录分析仪以及故障录波装置单光口推荐的接收容量,将经单光口发送至网络记录分析仪以及故障录波装置的数据,借助VLAN技术分为几个光口分别进行传输,有效解决了当智能变电站网络传输流量较大,特别是网络传输流量超出网络记录分析仪以及故障录波装置的百兆以太网光口容量时的数据可靠接收问题。与现有解决方案相比,所提改进方案充分发挥了智能变电站站内信息共享的优势,有效避免了投资成本的大幅增加及直连光纤和光接收模块的大量消耗,并已广泛应用于湖南电网。     

智能变电站过程层网络风暴的分析与处理

智能变电站过程层网络的正常运行是变电站正常运行的必要保障,网络风暴会对站内网络信息传输及相关设备造成影响,进而对变电站正常运行造成危害。根据SV报文和GOOSE报文的结构,计算其在交换机中的传输速率,对网络风暴的形成机理进行了分析,并评估了SV报文网络风暴和GOOSE报文网络风暴对站内各装置造成的影响。以某变电站中发生的一次网络风暴为例,根据网络分析仪记录的全站报文以及交换机连接关系发现网络风暴,采用断开冗余链接或故障设备的处理方法,并提出了通过报文校验、虚拟局域网技术和生成树协议避免发生网络风暴的建议。     

基于OPNET的智能变电站过程层网络建模方法

智能变电站过程层网络的性能,会直接影响继电保护等高实时性应用的有效实现。为了定量研究过程层网络的可靠性和实时性,提出了一种基于OPNET的过程层网络建模方法。根据过程层网络设备结构、报文种类及流量特征,搭建了合并单元、智能终端、保护测控装置等各智能电子设备（IED）模型。在此基础上,建立了每个间隔模型;并以D2-1型变电站为例,采用星型拓扑组建了过程层网络模型。最后以组建的网络模型为平台,开展了虚拟局域网（VLAN）划分方式的研究,仿真及测试结果说明了模型的有效性。     

智能变电站专用通信设备的关键技术

针对智能变电站信息流的特点,提出了一种基于IEC61850标准的专用智能通信设备的开发方案。分析了智能变电站目前采用的工业以太网交换机在经济成本和技术应用方面的情况,探讨了未来智能变电站对通信设备的特有应用需求。专用通信设备摈弃了工业以太网技术使用的数据处理机制,采用虚专线、层次化的OAM、端到端的QoS、精确时钟同步以及标准建模等技术,优化了网络资源配置管理,提高了通信设备的信息传输效率以及网络性能。     

IEC61850标准下采样值传输的应用

采样值传输是变电站自动化系统过程层与间隔层串行通信的重要组成部分,电子式电流/电压互感器的出现使得采样值数字化传输成为可能.该文在对变电站通信网络和系统的最新国际标准--IEC61850标准特点分析的基础上,围绕变电站过程层采样值传输问题,从IEC61850信息模型出发,研究了模拟量采样值传输模型、抽象模型通信服务和采样值报文格式,给出了变电站系统中模拟量采样值建模的一般步骤和传输过程中,为满足数字化变电站分散布置的信息采集和传输要求提供了解决方案.     

变电站综合自动化系统远动装置的自动切换

变电站综合自动化系统在电力生产中扮演着重要角色,是电网调度自动化的基础和信息源之一,信息的正确采集,预处理,可靠的流动以及合理的利用是我们的工作目标。远动装置从人工切换改进为自动切换,提高了电网运行的可靠性、安全性。本文介绍了220kV嘉禾变电站CSC2000综合自动化系统CSM300C远动装置双机自动切换的实现方式。     

江苏电网500kV智能变电站建设技术综述

随着智能变电站技术的不断发展以及建设方案的日益复杂,智能变电站长期的运行性能对其建设模式提出了要求.文中在国网公司现有智能变电站典型建设方案的基础上,介绍了江苏电网已投运的500 kV天目湖智能变电站二次系统中的新技术应用,在满足运行可靠性的前提下,提出了进一步推广一、二次设备结合程度,提高智能变电站信息融合水平,实现二次设备功能优化.