提高数字化变电站关键报文传输可靠性方法研究

数字化变电站关键报文传输要求处理过程简单、时延小和具备一定的差错控制能力。以报文载体数据帧为研究对象,分析了关键报文的传输可靠性要求及其帧结构。依据报文帧的具体字段,分别分析了通过基于地址字段优化报文寻址、基于优先级字段设置减少时延、基于类型字段配置增加报文识别处理速度及基于内容字段的组成技术增加系统效率来保证报文传输可靠性的技术措施,展现了提高报文传输可靠性的途径与方法。结合基于以太网技术搭建的光纤过程层通信网络方案,说明了目前关键报文的传输可靠性满足数字化变电站的技术要求,可以满足实时性要求较高的技术应用。     

ISO 15765机制在FlexRay网络中的研究与实现

FlexRay网络是新一代的车载通信网络,ISO 15765协议是当前汽车中使用最多的诊断协议,提出一种将ISO 15765机制应用于FlexRay网络的方法。基于FlexRay网络时分多址访问(TDMA)和柔性时分多址访问(FTDMA)的特点,通过分析静态段和动态段中有效载荷及数据帧传输时间,得到诊断报文的分段策略以及数据帧传输时必须满足的时延要求;针对FlexRay数据帧中不包含目的地址的情况,通过在帧有效载荷中增加表示地址的字段,实现诊断报文到FlexRay数据帧的映射。最后在CANoe上进行了仿真实验,验证了本方案的可行性。     

数字化变电站信息传输时延上界计算方法

针对现有基于排队论的信息传输时延计算方法的不足,提出了基于网络演算的数字化变电站信息传输时延上界计算方法,分析了数字化变电站内信息类型和特性,建立了变电站内信息的漏桶模型,引入微流和级联网络的概念,应用网络演算理论,推导了普遍适用、形式统一的计算时延上界的解析表达式,据此可以在信息传输前准确判断传输时延能否满足时限要求.以一典型220 kV数字化变电站为例,采用该方法得到了变电站内各种信息流的传输时延上界,表明本方法的有效性.该方法为构建满足时延要求的数字化变电站提供了理论依据.     

数字化变电站信息传输时延上界计算方法

针对现有基于排队论的信息传输时延计算方法的不足,提出了基于网络演算的数字化变电站信息传输时延上界计算方法,分析了数字化变电站内信息类型和特性,建立了变电站内信息的漏桶模型,引入微流和级联网络的概念,应用网络演算理论,推导了普遍适用、形式统一的计算时延上界的解析表达式,据此可以在信息传输前准确判断传输时延能否满足时限要求。以一典型220kV数字化变电站为例,采用该方法得到了变电站内各种信息流的传输时延上界,表明本方法的有效性。该方法为构建满足时延要求的数字化变电站提供了理论依据。     

混合组网下采样值传输时延值测量的可信度评估

智能变电站保护装置网络采样、网络跳闸应用中模拟量采样值(SV)传输时延的确定性和准确度是系统安全可靠运行的关键因素。一种基于报文实现SV数据传输时延实时测量及补偿的方法逐渐被接受,开始应用于智能站“三网共口”和就地化保护专网等场合。文中介绍了混合组网下SV报文传输时延测量方法和实现,详细分析了该方法在实现传输时延准确测量各个环节的可信度及其影响,并对报文中与SV数据强关联的时延测量值提出了基于总链路时延合理值和总链路时延误差值作为指标组合来进行在线评估的方法,详细阐述了其工程阈值的取值方法。最后,文中通过选取就地化保护专网的专项测试分析与实际应用,验证了该方案的有效性和可靠性。     

IEC61850网络报文分析系统在220kV三乡数字化变电站中的设计与应用

本文讲述了数字化变电站中网络报文分析系统的功能特点与网络结构,分析了广东中山220kV三乡变电站中的网络接入模式,还对网络报文分析系统的功能进行了详细介绍,提出了一种数字化变电站中网络报文分析系统的接入方法,以及运行过程中的相关注意事项,总结了网络报文分析系统实际使用经验,为今后网络报文分析装置在数字化变电站中的推广应用提供了许多宝贵的现场经验。     

基于IEC61850-9-2及GOOSE共网传输的数字化变电站技术应用与分析

分析了数字化变电站过程层采样值的两种通信传输方式:点对点的IEC61850-9-1方式及网络化的IEC61850-9-2方式,提出了网络化采样值SMV与GOOSE信息共网传输的方案,从技术角度分析了方案的可行性.分析了共网传输模式下的主要业务数据类型:SMV,GOOSE,PTP1588网络报文,对各自的网络数据流量及可能的网络通信时延因素:存储转发延时,交换延时,线路延时,帧排队延时进行了定量分析.结合某实际数字化变电站工程进行了该技术方案的仿真计算和应用分析,工程应用实践表明所提出的共网传输技术方案是可行的,对数字化变电站过程层网络性能研究具有参考价值.     

变电站通信报文安全认证及其实时性仿真

作为IEC 61850对等通信协议(实时通信)的安全规范,IEC 62351-6推荐采用认证保证变电站信息交换的安全性.文中基于IEC 61850数字化变电站报文和信息安全要求,提出了用扩展的安全报文实现身份认证的方法.该方法利用安全散列算法和数据加密标准(DES)加密获得扩展字段,能有效满足通信报文的保密性、完整性和...     

基于协议特征的电力工控网络流量异常行为检测方法

随着信息通信技术在电力工控系统中的广泛应用,电力工控系统遭受网络攻击的风险不断增加。电力工控系统的信息传输和交互以通信协议的流量数据为载体,流量数据的应用层报文在传输过程中存在被窃取及篡改等风险。文中以IEC 60870-5-104协议为例,在对其脆弱性分析的基础上提出了基于协议特征的电力工控流量异常行为检测方法。首先,对电力工控流量进行应用层报文的提取及解析,并结合报文字段特征以及典型电力业务特征建立起电力工控流量正常行为模型。其次,依据正常行为模型对流量数据进行单字段畸形校验、多字段耦合逻辑校验、帧与帧时序逻辑校验、帧与帧上下文异常校验,实现流量异常行为的识别。最后,基于某220 kV变电站的实际流量数据集进行仿真,结果表明所提方法对于典型异常行为检测准确率约为99.98%,能够有效辨识电力工控系统流量异常行为,提升电力系统的安全性。     

数字化变电站过程层组网方案

在介绍数字化变电站系统基本结构和组网方案的基础上,通过对报文传输的测试,提出数字化变电站过程层组网方案.星形结构在运行维护、传输时间等多方面优于总线型、环形结构,宜采用双星形结构构建过程层网络.在不同的交换机数据传输流量下对采样值和保护跳闸命令2类最重要的报文传输进了测试,结果表明:交换机数据流量大时,会造成采样值变化...