智能变电站组网方案研究

智能变电站技术解决了常规变电站信息不共享、互操作性差等诸多不足,提供全面数据信息服务,为实现电网智能化提供技术保障,为智能电网分析决断提供信息支持。通过分析智能变电站二次系统过程层、间隔层、站控层功能,对当前智能变电站建设的几种组网方案就经济性、可靠性、实时性、灵活性等方面做了比较,总结各种方案的利弊,为今后智能变电站的规划建设提供有效借鉴。     

220kV泸定智能变电站过程层网络的优化

220 kV泸定变电站是按照IEC 61850标准设计的智能变电站,智能变电站过程层网络的实时性、可靠性要求高。分析了智能变电站过程层网络的发布/订阅通信模型以及OSI模型第二层交换技术的特点,从网络拓扑结构、静态VLAN划分以及动态组播过滤技术对泸定变电站过程层网络进行优化,以完善和提高泸定变电站过程层网络的功能和性能。     

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。     

智能变电站网络性能测试研究与应用

智能变电站是坚强智能电网的重要组成部分,网络的正常运行是变电站可靠运行的重要保障。通过分析某智能变电站网络运行时产生传输延时的影响因素,站控层网络和过程层网络的通信方式和网络风暴产生的原因,并以某变电站整个网络为对象,依靠网络测试仪对变电站网络施加负载的方式进行吞吐量测试、时延测试、抖动测试、Vlan功能测试、系统安全校核、风暴整组传动,从而验证了该变电站整体网络的可靠性,并对之后该类测试提供借鉴。     

220kV智能变电站过程层网络设计研究

根据220kV智能变电站过程层网络通用设计方案的特点,介绍过程层组网和交换机配置的优化方案,分析变电站220kV、110kV系统的特点和信息交换需求,论证过程层子交换机和中心交换机的配置方案,提出多台中心交换机级联时应遵守的原则。     

智能变电站过程层网络关键对象建模与仿真

为满足智能变电站过程层网络及自动化应用系统的性能分析需求,提出了基于OPNET（optimized network engineering tools）的变电站过程层网络建模与仿真方法。基于变电站自动化系统应用需求,分析了实体设备、IEC 61850标准、调度策略和组网结构的建模要求,研究了变电站过程层网络关键对象的建模方法。结合220 kV典型变电站,构建了完整的变电站过程层网络性能分析模型,分析了正常运行和故障运行状态下的网络性能,为开展智能变电站过程层网络及其自动化系统的性能分析提供了研究工具。     

智能变电站失灵保护二次回路研究

智能变电站以过程层网络和过程层设备替换了常规变电站的二次电缆回路,使得断路器失灵保护实现方式更灵活。探讨智能变电站断路器失灵保护二次回路,以常规变电站为基础分析智能变电站断路器失灵保护的各种可能回路,并按照回路可靠、保护逻辑合理、运维方便等要求对比分析各方案,最后给出智能变电站断路器失灵保护的建议实现方式。     

智能变电站过程层网络结构分析

过程层网络化是智能变电站区别于传统变电站自动化系统的一个重要方面。为了研究过程层网络结构的合理选择和优化,使变电站内信息共享达到最大化,文章对目前智能变电站中过程层几种典型的网络结构进行分析比较,归纳总结各方案的优缺点,介绍代表未来发展方向的三网合一方案,并对三网合一方式关键性技术指标进行了实际测试,对今后智能变电站的网络结构设计具有一定的参考价值。     

基于IEC 61850的智能变电站远动信息接入方法及其改进

介绍了一种基于IEC 61850协议的500kV智能变电站远动信息接入方法,分析了其与传统500kV变电站接入方法的区别及优势。通过对500kV智能变电站实际应用表明,该方法适应了智能变电站二次信号过程层网络化的需求。在此基础上提出基于GOOSE组网与MSV组网直接采样的远动信息接入方式的改进方案,增强了信息共享,对优化智能变电站的自动化网络结构具有重要意义。     

特高压变电站过程层网络设计

论述了500 k V及750 k V智能变电站过程层网络方案和交换机配置方案。分析了特高压变电站特点和设计要求,提出了特高压变电站过程层网络两个设计原则:高可靠性原则和技术统一性原则。基于两个设计原则,提出四个1000 k V过程层网络设计方案,推荐SV和GOOSE共同组网、双重化保护各设置独立的双网。分析了冗余信息的应用层处理方案和链路层处理方案,提出1000 k V过程层网络可采用基于FPGA的应用层处理方案,也可采用基于PRP的链路层处理方案。