数字化变电站中信息处理及网络信息安全分析

通信网络是数字化变电站的重要组成部分,尤其过程总线取代传统的硬接线,使得网络系统从二次延伸到了一次,大幅度增加了网络规模和网络流量;过程总线上传输的信息绝大多数要求有严格的实时性和高度的可靠性,因此,信息安全问题是威胁变电站安全、稳定、经济、优质运行的重大问题,需要引起足够重视.介绍了信息需求分类、信息合并等提高信息实时性的方法,提出将信息加密技术、防火墙技术、mobile agent、安全管理技术和虚拟专网(VPN)技术等网络安全技术应用于数字化变电站,并分析了具体应用方案及效果.     

变电站过程CAN总线时延特性分析

过程总线替代二次电缆连接是变电站自动化技术未来发展的重要趋势.采用过程总线首先需定量分析信息在网络上传输的端对端时延,判断其能否满足变电站自动化功能对信息传输提出的实时性要求.文中分析了变电站过程总线数据流特征和控制器局域网(CAN)总线网络行为,综合考虑了网络传输时延和端系统处理时延对信息端对端时延的影响,建立了变电站过程CAN总线实时性能分析模型;借鉴实时调度的基本理论和分析方法,提出了任务和信息联合调度的方法,推导出了过程层CAN总线端对端时延的解析表达式,为定量分析系统性能提供了理论依据.     

数字化变电站全频带故障信息利用可行性分析初探

目前实施建设的数字化变电站二次测控、保护系统都是基于工频和谐波分量信号,行波信号能否在数字化变电站中应用尚未见文献报道。针对该问题,探讨了数字化变电站中全频带故障信息利用的可行性方案,从三个方面分析了面临的主要问题,可能的解决方案以及相关技术难点：1）数据通信实时性约束下的行波暂态故障特征采集、提取、表达研究;2）传输行波暂态信息时,数字化变电站过程层通信网络性能评估;3）基于空域相关性滤波算法探讨不同故障频带间的特征延续性,提高数字化变电站中行波信号利用的可靠性。所做工作对于未来数字化变电站的通信网络设计及智能保护控制系统的建设,都将产生积极的影响。     

数字化变电站全频带故障信息利用可行性分析初探

目前实施建设的数字化变电站二次测控、保护系统都是基于工频和谐波分量信号,行波信号能否在数字化变电站中应用尚未见文献报道.针对该问题,探讨了数字化变电站中全频带故障信息利用的可行性方案,从三个方面分析了面临的主要问题,可能的解决方案以及相关技术难点:1)数据通信实时性约束下的行波暂态故障特征采集、提取、表达研究;2)传输行波暂态信息时,数字化变电站过程层通信网络性能评估;3)基于空域相关性滤波算法探讨不同故障频带间的特征延续性,提高数字化变电站中行波信号利用的可靠性.所做工作对于未来数字化变电站的通信网络设计及智能保护控制系统的建设,都将产生积极的影响.     

云广特高压工程控制系统功能分布研究

基于IEC61850通信规范基础的数字化变电站,可以实现二次设备之间互操作及信息共享,并实现一次设备智能化、二次设备网络化。在洛阳金谷园110 kV数字化变电站工程实践中,监控系统采用数字化变电站特有的过程层、间隔层、站控层三层网络体系结构。各层间及同层设备之间采用国际变电站通用的IEC61850标准通信规约,采用过程层网络总线模式实现过程层设备间的数据共享、信息互通、即插即用。间隔层装置通过过程层总线获取过程层设备GOOSE信息,实现对过程层设备控制互锁及互操作功能。以GOOSE方式网络化实现10 kV     

数字化变电站通信网络规划与实时特性改进

数字化变电站通信网络CNDS(Communication Network of Digital Substation)与传统变电站自动化系统中的通信网络在结构、功能、性能和重要性等方面存在较大差异。在IEC 61850标准对变电站自动化系统功能分层的要求和明确数字化变电站通信网络效能目标的基础上,提出了过程层点对点/多点、过程层总线和站内统一网络3种数字化变电站通信网络组网方式;指出前2种组网方式目前较易实现,而站内统一网络将凭借信息高度共享等优势成为数字化变电站通信网络的最终形态。在分析以太网介质访问控制方法的基础上,针对标准以太网存在延时不确定的问题,提出了改进以太网实时性能的若干措施,并从中选择出适用于数字化变电站通信网络的方法。研究了数字化变电站通信网络广播域的划分方法。     

基于61850规约的洛阳金谷园110 kV数字化变电站工程应用实践

基于IEC61850通信规范基础的数字化变电站,可以实现二次设备之间互操作及信息共事,并实现一次设备智能化.二次设备网络化.在洛阳金谷园110 kV数字化变电站工程实践中,监控系统采用数字化变电站特有的过程层、问隔层、站控层三层网络体系结构.各层问及同层设备之间采用国际变电站通用的IEC61850标准通信规约,采用过程层网络总线模式实现过程层设备间的数据共享、信息互通、即插即用.问隔层装置通过过程层总线获取过程层设备GOOSE信息,实现对过程层设备控制互锁及互操作功能.以GOOSE方式网络化实现10 kV母线保护、备自投、低周减载、微机防误等多项变电站二次应用.     

数字化变电站的特征及关键技术问题

介绍了数字化变电站的发展技术基础,对数字化变电站的主要特点：数字化变电站具有数字化的数据采集系统、数字化变电站内一次设备的智能化、数字化变电站内部具有分层分布分散的系统结构、数字化变电站采用网络化的信息通信技术及数字化变电站能够实现设备状态检修和自动化的运营管理技术进行了分析,并从数字化变电站通信网络的可靠性和实时性、合并单覆数据同步问题、继电保护冗余配置问题三个方面探讨了数字化变电站关键技术问题。     

基于点对点技术的数字化变电站工程实践

数字化变电站是变电站的信息采集、传输、处理输出过程全部数字化,理想的数字化变电站应基于IEC61850协议构建,采用光学或电学电子式互感器、智能化一次设备、网络化二次设备,实现站控层、间隔层、过程层之间完全网络化信息交换.论述了不同模式的数字化变电站的特点及系统结构,给出了系统逻辑图.结合某电站的工程实践详细叙述了基于点对点技术的数字化变电站实施方案(设计原则、设备配置、过程层通信等),重点研究了数字化变电站的2个关键问题:采样数据同步和通用面向对象的变电站事件GOOSE(Ge-neric Object Oriented Substation Eyent)机制.并指出数字化变电站及工程实践要考虑过程层网络方案、故障录波的实现及计量系统等问题.     

数字化变电站系统结构

阐述了数字化变电站的系统结构和设计原则,讨论了过程总线和变电站总线的基本组网方案,分别从功能冗余及网络容错等方面提出了多种具有高可靠性的数字化变电站系统结构,并从过程层和间隔层方面提出了常规设备的接入方案。     

数字化变电站中信息安全性的研究

数字化变电站是变电站自动化发展的必然趋势。信息安全及其防范成为关注的重点,通过分析了数字化变电站信息安全的内涵和随之而来的信息安全问题,提出了电力系统安全防护的总体框架和对信息的基本要求。引入了信息安全标准IEC62351,并对它作出详细的分解。最后,提出信息安全防护的基本策略并重点分析其中的加密、数字签名、虚拟网、多智能体以及防火墙等具体策略。     

基于IEC 61850的变电站网络安全分析

基于IEC 61850的数字变电站自动化系统是一个基于网络的开放式系统。随着开放性的增加,变电站的网络安全问题越来越突出。IEC 61850标准明文规范了变电站的网络通信协议,但未提供相关的安全规范。文章分析了基于IEC 61850的变电站网络系统安全体系,总结了IEC 62351的相关应用,并指出了IEC 62351今后的改进方向。     

基于D-S证据理论的变电站通信系统信息安全评估

量化各种安全威胁对变电站通信系统信息安全的影响程度是制定信息安全策略的前提.在分析变电 站通信系统信息安全需求的基础上,根据信息安全的4个性质将影响其安全的各种威胁进行分类.根据该分类建立变电站通信系统信息安全评估指标以及层次关系,利用标度法计算各个安全威胁的联合权重.进一步运用D-S证据理论将专家对各种安全威胁的评估...     

符合IEC 62351标准的变电站原型系统关键技术

基于IEC 61850标准协议建立的变电站通信网络提高了站内设备的互操作性和互换性,但协议的开放性和标准性也带来了协议的安全性问题。为了构建完善的变电站信息安全技术体系,国际电工委员会第57技术委员会第15工作组(IEC TC57 WG15)制定了IEC 62351标准。文中根据IEC 62351标准的要求,针对变电站内部的二次系统通信协议进行改造,对实现过程中的关键技术进行了研究,搭建了符合IEC 62351标准的变电站原型系统。针对原型系统与非IEC 62351系统进行了对比测试,指出了实施过程中的注意点,为IEC 62351标准的工程化实施提供了参考。     

PPPoE协议在电力系统中的应用

分析了电力系统信息网络中普遍存在的问题,提出了以PPPoE的联网方式解决问题的思路,并通过对PPPoE的原理分析说明其在电力系统中应用的优势,提出在营销系统专网和生产管理系统各变电站接入时推广PPPoE可以遏制计算机病毒的传播,有效控制和利用网络带宽,提高网络接入及数据传输的安全性。为重要业务系统提供稳定可靠的网络平台。     

110kV数字化变电站通信系统解决方案

介绍了110 kV数字化变电站的特点,从数字化变电站通信要求出发,分析了适合110 kV数字化变电站的组网方案。经过对比分析各种组网结构和通信技术的优缺点,为满足结构上的功能冗余和网络容错、信息数据传输的实时和安全性等方面要求,提出了一种综合多种网络技术的数字化变电站系统结构。     

变电站综合自动化系统通信安全性评估

为了对电力系统中的综合自动化通信进行有针对性的安全评估,提出一套系统全面地评估其通信网信息安全性的方法.分析了中国电力系统中综合自动化通信的现状及安全方面的脆弱性,给出指标建立原则和方法,根据普遍认可的信息安全国际标准和中国电力通信标准制定了各项评估指标,对各指标权重值进行了分配.最后通过对变电站与中心站通信的实例进行安全性评估,并对评估结果与实际情况进行比较、分析,从而验证该方法的合理性和可操作性.     

基于FARIMA模型的智能变电站通信流量异常分析

随着输变电设备自动化、变电站智能化建设的快速发展,电网信息安全隐患日益凸显。精确可靠的变电站通信网络流量模型建模和异常检测方法已成为预防网络安全问题和识别网络攻击的重要手段。文中在对变电站站控层网络流量行为特性进行分析的基础上,采用分形自回归积分滑动平均(FARIMA)模型对网络流量构建了阈值模型。针对变电站典型的网络攻击模式和流量异常特征,基于运行状态评估算法对某实际变电站站控层流量数据进行分析,并计算典型网络异常概率,从而实现了变电站在网络攻击情形下的安全态势评价。     

电力调度专用数据网络技术体制的探讨

根据调度专网承栽信息的特点及网络安全的需要,提出了电力调度数据网络的技术体制和网络结构。湖北省调主站与厂站监控系统和装置之间的通信可采用基于64kb／s数字通道的点对点通信方式,与地调之间的通信可采用IP体制,与电厂之间的通信也可采用IP体制。     

智能变电站信息安全防护体系研究

通过分析现有智能变电站信息系统的安全现状、需求和存在问题,提出信息系统整体安全管控的概念,建设统一管理平台,通过网络设备准入控制系统和运维审计系统的核心手段,实现对外部接入终端的设备安全和操作行为安全进行管控,从而增强站控层网络安全性,和提升智能变电站信息系统整体安全。