全数字化保护系统的主要问题及解决方案

分析了全数字化保护系统在可靠性方面存在的问题,提出利用元件重要度分析方法指导保护系统设计;分析了全网络化的保护系统在信息安全方面存在的隐患,提出在保证保护系统实时性和兼容性的前提下,基于IEC62351安全标准建设系统,并进行系统化的安全性评测;分析了全网同步、站内同步以及无同步对不同保护原理的影响,提出了不同原理的保护在失去同步后保护系统应采取的措施;比较了简单网络时间协议(SNTP)及IEEE1588 2种时间同步标准,提出应基于IEEE1588实现过程层的时间同步;分析了影响全数字化保护系统实时性的主要因素,提出利用光学互感器,利用GOOSE消息代替保护出口继电器以及利用交换式以太网技术等措施提高系统的实时性。     

IEEE1588协议在合并单元中的应用与实现

数字化变电站尤其是过程层设备对同步精度要求越来越高,文中提出应用对时精度达到亚微秒级的IEEE1588协议,实现合并单元的同步功能向12路电子式电压电流互感器发送同步采样命令,为实现IEC61850T5等级的对时精度提供了很好的技术支持。简要阐述了IEEE1588时钟同步系统的工作原理和时间戳标记的具体设计方法,给出了运用ARM系列STM32F107在过程层合并单元实现IEEE1588协议的过程,并对该方案进行了性能测试,验证了运用STM32F107能够实现IEEE1588网络协议的高精度对时,满足变电站过程层对时钟同步精度的需求。     

时间同步装置在不同网络环境下的性能研究

基于IEEE 1588协议的时间同步装置(如时钟、工业以太网交换机、继电保护、测控、合并单元和智能终端等)越来越多地应用到智能变电站系统中,对其安全性和可靠性提出了更高的要求.有别于传统时间同步系统的专线方式,基于IEEE1588协议的时间同步装置处于局域网中,因此网络环境不可避免地会对装置的同步性能产生影响,装置也可...     

EPON在智能化变电站中应用关键技术研究

智能化变电站遵循IEC 61850标准协议,采用分层架构实现变电站智能设备之间的信息共享和互操作,对通信网络实时性提出了更高的要求。EPON结合了以太网和PON技术,具有低成本、高带宽、可扩展和易维护的特点,在终端通信接入网得到了广泛应用。EPON已深入智能变电站内部,但要用于承载智能变电站业务,必须首先解决时间同步准确度和抖动等问题。而IEEE 1588V2时间同步准确度高达亚微秒级,可以满足智能变电站的应用场景。在深入研究EPON自身同步机制和IEEE 1588V2协议的基础上,提出一种在EPON系统中实现IEEE 1588V2的方法,用于提高EPON系统的时间同步准确度,减小抖动,以满足智能变电站的业务需求。通过验证测试,基于IEEE 1588V2的EPON系统能够满足智能变电站对时间同步准确度和抖动性能的需求,将为EPON在智能化变电站中的应用提供技术保障。     

基于IEEE 1588的变电站过程层采样值同步技术研究

为了提高变电站过程层网络采样值的同步精度,详细分析了基于IEEE 1588精确同步协议的变电站过程层采样值同步技术的原理与实现方式。分析对比了瞬时值差动与矢量差动的采样精度,研究了同步误差对差动保护采样值精度的影响;通过分析IEEE 1588协议同步的实现过程,并与毫秒级别对时协议NTP进行对比,指出了IEEE 1588实现所涉及到的关键技术。通过分析基于IEEE 1588过程层采样值同步在实际工程应用中的实现方式,论证了IEEE 1588协议的采样精度达到亚微秒级别,能够有效减小多端同步采样的精度,对于变电站安全稳定运行具有十分重要的意义。     

基于IEEE 1588的变电站过程层采样值同步技术研究

为了提高变电站过程层网络采样值的同步精度,详细分析了基于IEEE 1588精确同步协议的变电站过程层采样值同步技术的原理与实现方式。分析对比了瞬时值差动与矢量差动的采样精度,研究了同步误差对差动保护采样值精度的影响;通过分析IEEE 1588协议同步的实现过程,并与毫秒级别对时协议NTP进行对比,指出了IEEE 1588实现所涉及到的关键技术。通过分析基于IEEE 1588过程层采样值同步在实际工程应用中的实现方式,论证了IEEE 1588协议的采样精度达到亚微秒级别,能够有效减小多端同步采样的精度,对于变电站安全稳定运行具有十分重要的意义。     

基于IEEE 1588实现变电站过程总线采样值同步新技术

介绍并分析了网络测量和控制系统的精确时钟同步协议IEEE 1588,通过与目前应用广泛的网络时间协议（NTP）相比较,指出其高精度时钟同步实现机制的特殊性。针对IEC 61850所定义的过程总线上采样值高精度同步要求,提出了一种基于IEEE 1588的合并单元同步实现的新方案。在此方案中,利用现场可编程门阵列(FPGA)对IEEE 1588同步报文时标生成点进行精确确定,IEEE 1588同步协议的实现利用微控制器完成。     

基于IEEE 1588实现变电站过程总线采样值同步新技术

介绍并分析了网络测量和控制系统的精确时钟同步协议IEEE1588,通过与目前应用广泛的网络时间协议(NTP)相比较,指出其高精度时钟同步实现机制的特殊性。针对IEC61850所定义的过程总线上采样值高精度同步要求,提出了一种基于IEEE1588的合并单元同步实现的新方案。在此方案中,利用现场可编程门阵列(FPGA)对IEEE1588同步报文时标生成点进行精确确定,IEEE1588同步协议的实现利用微控制器完成。     

IEEE1588在基于IEC61850-9-2标准的合并单元中的应用

介绍了基于IEEE 1588协议的高精度时间同步原理.讨论了IEEE 1588对时在基于IEC61850-9-2标准的合并单元中具体的硬件实现方案及软件处理流程,并针对实际工程设计了IEEE1588过程层对时组网方案.详细讨论了GARP组播注册协议(GMRP)在合并单元对时中的应用.所开发合并单元现已通过相关测试并将投...     

数字化变电站对时方案分析

详细分析了SNTP、IRIG-B、IEEE1588三种时钟同步方式的原理及特点,并总结了其优点和缺点。在研究了数字化变电站网络拓扑结构的基础上,按照站控层、间隔层和过程层分层讨论数字化变电站的时钟同步网络,结合三种时钟同步方式的特点,为新建变电站推荐时钟同步网络的建设方案,建议在站控层网络采用NTP协议,在过程层采用点对点连接方式时推荐采用IRIG-B,而组网的情况下建议采用IEEE1588,并建议过程层推广应用IEEE1588时钟同步协议。     

适用于数字化变电站的IEEE1588测试仪的研制

针对数字化变电站中智能设备的IEEE1588协议测试需求,提出了一种适用于数字化变电站的IEEE1588测试仪的研制方案。该方案分析了IEEE1588测试仪的系统功能要求、介绍了其硬件及软件设计,并研究了测试案例控制模式和测试自动化实现。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中智能设备的IEEE1588协议一致性测试。实际应用效果表明该测试仪能正确完成智能设备的IEEE1588协议实时闭环测试,可显著提高智能设备IEEE1588协议测试效率,确保智能设备IEEE1588协议实现的正确性和可靠性。     

应用于配电网的时钟偏移估计的IEEE 1588改进方案

IEEE 1588协议实现在配电网中网络测量和控制系统的时钟同步,并在基于分组的网络同步机制中起了重要作用。然而,传统的IEEE 1588同步算法的性能由于非对称链路和随机延迟问题的影响,达不到期望的精度。提出了基于IEEE 1588的时钟同步改进方案涉及到两种不同的随机延迟模型,分别服从高斯延迟模型和指数延迟模型。并分别推导出该方案中两种时间延迟模型的时钟偏移的最大似然估计值。分析结果表明,时钟偏移估计的性能依赖于随机延迟的模型和所发送的数据包大小的比率。仿真结果表明,该方案解决了非对称链路和随机延迟的问题,与传统的IEEE 1588时钟同步方法以及突发脉冲传输方案相比具有更好的性能。     

智能变电站IEEE1588时钟同步冗余技术研究

针对智能变电站时钟同步系统现状,提出了基于IEEE1588的时钟同步系统冗余方案。在分析IEEE1588的实现原理及其特点的基础上,提出了单钟方案、双钟互备方案和双钟双扩展方案。重点对双钟互备方案进行了阐述,并详细分析了时钟冗余切换原理和过程。同时,进一步对双钟互备方案在变电站单网和双网模式下,不同网络方案对时钟冗余造成的影响进行了研究。     

基于配电网自动化的多Agent技术在含分布式电源的配电网继电保护中的研究

分布式电源接入配电网后,会对配电网上传统的继电保护产生一定的影响,使得原有保护误动或灵敏性降低。针对这一影响,提出了一种基于配电网自动化的多Agent 技术在含分布式电源的配电网自适应保护方案。说明了配电网自动化对通信系统的要求,利用IEEE 1588协议的请求应答对时方式保证了全网的保护实时同步采样。在采样数据保持同步的前提下,对配电网自动化的SCADA系统、保护系统的结构进行了划分,对各智能体的基本功能进行了详细描述。通过利用SCADA系统的通信功能和各Agent 之间的协作能力,提高了配电网继电保护     

基于CORTEX-M3的IEEE 1588协议的实现

随着基于以太网技术在分布式系统的广泛应用,分布式系统时钟同步问题迫切的需要解决.文章提出了基于Cortex-M3的微控制器LM3S8962的IEEE 1588时钟同步协议的实现方案,介绍了LM3S8962芯片硬件时间戳的生成和IEEE 1588从时钟的实现,并分析了影响时钟同步精度的因素.并最终利用LM3S8962硬件平台,实现了IEEE 1588协议.测试结果表明,利用M3芯片内部对IEEE 1588协议硬件支持的功能,可以达到系统高精度的时间同步要求.     

基于IEEE1588的配电网同步对时网络研究

为解决配电网中配电终端的同步对时问题,提出利用网络测量和控制系统精确时钟同步协议标准(standard for a precision clock synchronization protocol for network measurement and control system,IEEE 1588)实现配电终端同步对时的方法。深入研究IEEE 1588中的时钟类型、IEEE 1588报文格式、延迟请求响应机制和IEEE 1588时钟同步过程,并提供基于IEEE 1588的配电网同步对时网络的实例。通过系统测试,对精度、馈线自动化测控终端(feeder terminal unit,FTU)的B码对接性能和同步可靠性进行全面检测,证明了基于IEEE 1588的配电网同步对时网络的优越性。     

IEEE1588协议在分布式系统保护信息传输中应用

将IEEE61850标准应用在分布式发电系统后,由于空间距离和节点的变化,使保护信息传输的同步精度与实时性变成一个难题.提出采用IEEE1588标准的时间同步协议(PTP)实现方法,通过采用现场可编程门阵列(FPGA)芯片单独设立时标生成器,其时间精度大幅提高.采用IEEE1588协议设计的硬件由接收/发送、CPU接口、存储控制、状态控制、事件触发、时钟校准、最佳主时钟(BMC)等模块组成;软件由PTP协议、UDP/IP通信、实时调度、时间戳接口、硬件驱动接口等模块组成,采用JAVA和C语言混合编程.通过实验得到平均时钟偏差为2.1μs,验证了所提方案的可行性.     

船舶综合电力系统同步测量的实现

通过比较各种时间同步协议的优缺点,提出基于IEEE1588协议实现船舶综合电力系统同步数据采集的方案。分析了IEEE1588协议的偏移测量和延迟测量原理,指出时间戳是影响同步精度的主要因素,并比较了在不同协议层获取时间戳的同步性能。给出了基于环形冗余工业以太网实现主、从时间同步的网络拓扑结构,并基于DP83640芯片设计了同步测量节点,实现了数据的同步采集与网络传输。设计过零检测实验并测试同步性能,同步精度低于1μs。结果表明,使用IEEE1588协议可以在不显著增加成本的基础上,为电力系统提供实时、高精度、严格同步的量测量,满足基于局域网的舰船电力系统监控和计算的需要。