智能变电站继电保护GOOSE网络跳闸探讨

现有智能变电站继电保护大多数采用"直采直跳"的模式,但存在装置光口和光缆敷设过多、配置复杂、维护困难等不足。分析了通用面向对象变电站事件(GOOSE)报文传输延时,结果表明网络传输延时占比较小,与网跳相比,直跳并没有优势。分析了GOOSE网跳安全性,提出间隔交换机或检修虚拟局域网(VLAN)可以提高检修扩建情况下的安全性。针对二次设备提出了网跳关键技术及验证测试方案,提出了继电保护应用网络跳闸的网络方案和约束条件。     

基于FPGA的GOOSE报文解析模块设计与实现

为了提高通用面向对象变电站事件(GOOSE)报文的传输实时性和可靠性性能,给出一种基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的GOOSE报文快速有效解析的方法。利用FPGA的并行执行机制,设计并实现了GOOSE报文解析有限状态机与订阅检验判断流程。通过对实例的行为仿真及波形捕获,验证了设计在较大网络流量下能够实现过滤并快速解析GOOSE与链路自检的功能。相对于传统CPU的顺序执行处理方式,基于FPGA的变电站实时报文解析设计具有更高的实时性及可靠性,为过程层设备的设计与开发提供了新思路。     

GOOSE通信与应用

IEC 61850标准的通信模式有客户/服务器(C/S)模式和P2P(peer-to-peer)模式2种,面向通用对象的变电站事件(GOOSE)作为IEC 61850的一个全新应用,采用了P2P模式,并应用了许多最新的网络与通信技术,使许多新的应用成为可能.文中对GOOSE通信协议栈进行了分析,并对GOOSE应用的一些关键问题进行了研究,如虚拟局域网(VLAN)的划分、时间的测试、GOOSE辅助工具等.     

数字化变电站过程层GOOSE通信方案

列举了数字化变电站过程层面向通用对象的变电站事件(GOOSE)通信方案必须重视的一些约束条件,指出了与运行系统的可靠性和可维护性、工程方案的可操作性、GOOSE通信应用范围相关的要素,提出了保护信息的分类方法和优先级的划分原则,分析了GOOSE应用对现有设计习惯的影响.为了同时兼容数字化变电站设计过程与传统变电站设计过程,提出了"虚端子"的设计思路.     

基于EtherCAT的GOOSE报文通信方案

针对当前变电站系统规模越来越复杂的情况,变电站系统对通用变电站事件面临更高实时性和可靠性要求。为此,深入研究基于传统以太网的GOOSE报文通信实现方案的基础上,文章设计了EtherCAT从站,并搭建了基于实时以太网EtherCAT的GOOSE报文通信实验平台,实验测出数据包波形、报文实时性,实验表明,采用EtherCAT实时以太网通信能够提高GOOSE报文的通信质量。     

基于实时通信的风电场接地故障保护方案

风电系统的保护必须考虑电网和风电机组产生的故障,其中接地故障使相电压升高到线电压和产生瞬间过压,能降低绝缘并对设备造成损害。文中主要讨论用IEC 61850中的通用面向对象变电站事件（GOOSE）报文解决馈线接地故障保护问题,从分析一种实际的风电场和风电机组保护模型以及接地保护启动功能出发,介绍了接地故障中风电智能电子设备（IED）信息通信模型和各IED之间的交互模型,并用PSCAD软件对风电接地故障进行了仿真。设计了保护方案中的GOOSE跳闸报文的实现,通过对GOOSE报文进行模型实验和分析各IED之间交互的时间序列,可证明用信息化手段能很好地解决接地故障,避免风电机组受到损害。     

新一代智能变电站SV直采和GOOSE共口传输方案研究

阐述了SV采用点对点直采方式的收发处理方案和GOOSE的传输机制,分析了SV和GOOSE的通信模型和报文结构。在此基础上,提出一种SV直采和GOOSE共口传输的方法,过程层设备对传输通道进行时分复用,在SV报文传输的空闲时间完成GOOSE报文的发送;间隔层设备利用以太网控制器的接收机制并采用FPGA对其直接控制,解决了通用型以太网控制器无法区分SV和GOOSE报文导致的重采样时标混乱的问题。从理论分析和实际应用可知,该方案不涉及硬件改动、软件处理简单、可靠性高、易于实现,有着广泛推广的现实意义。     

220kV数字化变电站运行中的异常情况分析及其处理措施

介绍邯郸名府220kV数字化变电站的特点与网络架构,分析间隔单元GOOSE网络相关设备常见的异常情况,并提出相应的处理措施,为数字化变电站的稳定运行提供技术参考。     

110kV进线备自投在数字化变电站中的应用及改进

结合某变电站的工程实践,介绍了网络化备自投在数字化变电站的应用,并针对其逻辑回路及现场运行情况,提出了改进措施。     

基于IEC61850标准的站域备自投装置

受技术条件限制,传统备用电源自动投入装置一直是分开实现和运行的,这增加了变电站运行的复杂性,降低了供电的安全可靠性。充分利用IEC61850标准的特点,利用基于IEEE1588对时的采样同步数据,采SV网、GOOSE网、IEEE1588对时网和MMS网共网传输的网络架构,利用虚端子的概念来完成系统配置,在一台装置内集中站内所需要的各类型备自投,并且全新的提出了负荷匹配后进行备用电源投入的逻辑实现模式。所研发装置已在现场试运行,证明了方案的有效性和可行性。