GOOSE实时通信的分析与实现

GOOSE是IEC61850对数字化变电站的重要贡献,其出发点是变电站自动化功能的分布式实现.通过深入分析IEC 61850标准针对GOOSE实时性所作的规定,提出了全方位实现GOOSE实时性的观点,即在确保GOOSE服务正确可靠的前提下,在发送端、交换机和接收端分别采取措施尽可能地提高GOOSE报文的实时性.分析了在交换机提高GOOSE报丈传输实时性、在接收端提高GOOSE报文处理实时性的原理.提出了GOOSE发送端多优先级发送队列的方法,解决了发送端GOOSE报文的延迟性和不确定性问题.     

IEC 61850日志服务的实现策略

日志服务是IEC6 1850系列标准提供的一个重要服务。相对于报告服务模型而言,日志服务模型具有一些特殊的性质：数据的记录和存储相对独立,不依赖于外部客户端的连接和检索;客户端可以通过检索服务获取日志库的一个子集,用以在装置外部利用海量存储器建立大容量的历史数据库等。这就使得日志服务模型在产品研制中具有不可替代的作用。通过深入分析日志服务模型,揭示了其实现中的特殊映射方式及其原因,并提出相应的实现策略,有效地解决了在日志控制块中同步更新日志属性值的问题。     

枝子函数对IEC61850映射实现的作用

制造报文规范(MMS)读写服务是IEC61850使用较多的服务.在利用SISCO的MMS读写服务实现控制时,面向叶子函数的实现机制很难体现出一个整体的操作,使得软件结构性差、控制逻辑判断复杂.提出枝子函数的概念,它主要解决复杂结构体变量的读写操作.主要做的工作是:定义枝子函数及相应的枝子函数指针数组、枝子函数的设置、运行机制和向客户端应答时机的选择.引入枝子函数的概念及运行机制,在采用IEC61850控制服务的装置中的软件实现结构清晰、规范,提高了系统的可靠性.     

基于MMS的IEC61850变电站通信网络和系统ACSI SCSM的分析和实现

IEC61850是关于变电站自动化系统的通讯网络和系统的国际标准,制定该标准的主要目的是为了实现不同厂商设备的互操作性。MMS(Manufacturing Message Specification)即制造报文规范,主要是规范工业自动化领域内智能设备间的通信行为,广泛地应用于工业过程控制、工业机器人等领域。ACSI(Abstract Communication Service Interface)即抽象通信服务接口,它是独立于通信协议,独立于具体实现,独立于操作系统的抽象的对服务过程和相关数据类的描述。它通过不同的SCSM映射到不同的协议。该文讨论了如何将IEC61850中的ACSI映射到MMS,以及如何用程序实现。     

IEC 61850到IEC 60870通信规约的映射研究

变电站自动化系统目前采用IEC 60870的老设备很多,须确保IEC 60870标准的装置在通信上与基于IEC 61850新标准的系统的相互兼容。比较了IEC 61850与IEC 60870两种不同标准体系通信规约的特点,依据变电站通信功能的特点和IEC 61850的映射原则,提出了将IEC 61850到IEC 60870．5—103／104通信规约的映射方法和思路,以使采用103／104规约的装置与新的变电站自动化系统通信兼容。     

IEC61850在智能电网中实现方法的研究

为了解决IEC61850标准中信息模型和底层通信协议相隔离的问题,提出利用MMS实现信息模型与底层通信协议之间映射的方法。文章深入研究MMS对象、信息模型映射、信息服务映射和ASN.1的编解码,并提供了具体服务的实现实例。通过对Get Data Values服务实现流程的分析,表明MMS技术能够很好地解决信息模型和底层通信协议相隔离的问题。     

基于粒子群优化算法的PSS参数优化

GOOSE是IEC61850对数字化变电站的重要贡献,其出发点是变电站自动化功能的分布式实现。通过深入分析IEC 61850标准针对GOOSE实时性所作的规定,提出了全方位实现GOOSE实时性的观点,即在确保GOOSE服务正确可靠的前提下,在发送端、交换机和接收端分别采取措施尽可能地提高GOOSE报文的实时性。分析了在交换机提高GOOSE报文传输实时性、在接收端提高GOOSE报文处理实时性的原理。提出了GOOSE发送端多优先级发送队列的方法,解决了发送端GOOSE报文的延迟性和不确定性问题。     

基于实时数据分发服务的智能变电站IEC61850的实现方法

智能变电站是智能电网的重要环节,需要实时可靠的通信支持.IEC 61850作为智能变电站的通信标准,没有定义具体的通讯协议的实现方法,造成具体实现中面临映射多样化、非标准化以及实现复杂的问题.针对IEC 61850标准中的模型与常规的基于制造报文规范(manufacturing message specification,MMS)映射的不足,以及基于客户机/服务器结构的中间件的紧耦合问题,提出一种新型完全基于发布/订阅(publish/subscribe)方式的数据分发服务规范(data distributions service,DDS)映射抽象通信服务接口(abstract communication service interface,ACSI)的新方法.DDS提供丰富的服务质量策略,适合对实时数据要求高的应用环境.采用符合DDS规范的中间件作为映射实现的工具,设计了具体的映射实例模型,并针对电力工程应用特点,得出IEC 61850实现工程应用的标准步骤.相对于其他的软件中间件(如CORBA-TAO)映射的方法,基于DDS的中间件提供了一个简便、快速、规范的实现.最后设计实现智能变电站实时通信仿真系统,并测试验证了所提方法的实时可靠性.     

借鉴IEC 61850功能分层的保护装置的设计

借鉴IEC 61850功能分层结构,将保护装置各功能模块划分为映射的过程层和映射的间隔层,映射层之间采用以太网通信。由于实现了与IEC 61850功能分层类似的结构和相同的通信网络标准,保护装置既能在现有变电站自动化系统下具有较好的性能,又可以通过与IEC 61850各功能层的直接互联运行在IEC 61850标准的变电站自动化系统中。详细阐述了该类保护装置的硬件设计方法和实现形式,并以电容器保护装置为例,初步建立了装置的IEC 61850设备模型。     

基于IEC 61850 的数字化继电保护GOOSE功能测试

简述了IEC 61850 标准中的通用变电站事件模型和继电保护装置的功能测试内容,介绍了一种数字化保护装置的测试系统搭建方案.该测试系统能够实现对GOOSE报文传输的跳闸命令进行解析和映射,可以向被测装置发出GOOSE报文模拟闭锁条件.利用该测试系统能够完成继电保护逻辑功能的测试,并且使用方便,性能可靠.     

基于IEC61850标准的变电站高可靠性通信研究

根据变电站可靠性要求采用了双以太网多环网结构,提出基于IEC61850标准的变电站冗余以太网通信的实现方案.基于这种冗余结构,对智能电子设备(IED)各个接口绑定硬件地址,将交换机端口与主接口的硬件地址进行映射,并分别设定IED接口和交换机端口的工作状态,给出了双以太网冗余和环网冗余的实现过程,并分析了该网络在单一链路故障和多重故障时的信息传送机制.根据变电站的通信结构,构建了变电站可靠性框图,利用最小割集理论,计算了该结构的通信可靠性指标.针对这种结构在信息实时传送方面存在的问题,采用了虚拟局域网技术和多路广播通信方式.该通信方案不仅较大地提高了通信可靠性,同时也保证了实时性.     

IEC61850过程层的网络通信传输与实现

根据数字化变电站运行时数据流的特点,结合了IEC61850协议体系,假设出数字化变电站的网络构架,通过对其相关参数的计算,分析,验证了方案的可行性.以工程中110 kV数字化变电站为实例,设计出10 kV侧主接线图,采用单母线分段接线,包括电子式互感器、合并单元经交换机与保护、测量装置间各类光、电信号的连接方式.     

IEC61850通讯标准中的编码规范ASN.1

ASN.1规范是广泛应用在ISO/OSI七层开放互联模型的网络通讯中的国际标准,由于它具有丰富且规范的语义表达和统一的编码规则等优点,许多的国际通讯标准都采用ASN.1作为协议描述和编解码的规范.本论文简要介绍了ASN.1规范的语法、标记和编解码规则,并根据它的标记特点和编码规则,应用一种程序源代码自动生成的翻译工具-ASN.1 Compiler,自动生成标准的C代码,从而快速集成到应用系统中,缩短开发时间,提高可靠性.IEC61850作为实施数字化变电站的国际标准,其制订的通讯协议栈就采用了ASN.1来描述和编解码的,ASN.1是实现数字化变电站的核心技术之一.     

基于IEC 61850标准中ACSI模型的实现

IEC 61850标准定义了抽象数据模型和服务模型,规定了对象和服务模型到制造报文规范（MMS）等特定协议的映射方法。文章以基于IEC 61850标准建立的智能电子设备数据结构为基础,提出了实现抽象通信服务接口的设计方法,实验证明,该方法能更好地实现IEC 61850标准与MMS体系的相互独立。     

基于IEC 61850 GOOSE技术的继电保护工程应用

从继电保护可靠性、速动性以及运行检修、工程设计的要求出发,通过分析IEC 61850提供的通用面向对象的变电站事件（GOOSE）快速报文机制和保护装置硬件结构、软件逻辑,对GOOSE技术应用于继电保护的关键技术,如保护装置GOOSE网口设置、智能操作箱的应用、GOOSE报文的数据处理、运行检修“隔离”措施以及GOOSE配置和工程设计等进行了研究分析,给出了数字化变电站GOOSE技术继电保护应用方案,并已在实际工程中得到了应用。     

OpenSSL在IEC 61850通信安全中的应用

IEC 61850标准是全世界唯一的基于网络通信平台的变电站网络通信标准,是我国制定电力行业相关标准的基础。该标准不能保证信息在传输过程中的机密性、完整性、有效性和不可否认性。文章主要介绍利用开源软件OpenSSL来保证IEC 61850在通信过程中的安全。     

IEC61850到IEC60870通信规约的映射研究

变电站自动化系统目前采用IEC60870通信规约的老设备很多,必须保证采用这种规约的装置在通信上与基于IEC61850通信规约的系统相互兼容.比较了IEC61850与IEC60870两种不同标准体系通信规约的特点;依据变电站通信功能的特点和IEC61850的映射原则,提出了IEC61850到IEC60870-5-103/104通信规约的映射方法和思路:将采用103/104通信规约的装置纳入新的变电站自动化系统通信体系.     

实现IEC61850规约传输的过渡期通讯网关设计

讨论在当前变电站自动化系统中,如何实现IEC 61850技术的新系统与基于传统通讯协议的现有IED的兼容问题.通过分析变电站自动化系统的现状,比较现有通信协议规范与IEC 61850的重要差异,认为在当前系统与新系统之间必然存在一个过渡期.并提出设计了一种过渡期的通讯网关模型,以保证变电站内传统非IEC 61850装置与新系统的兼容.     

采用IEC60870-5-103的装置实现IEC61850功能接口的途径

简述了IEC60870-5-103和IEC61850两种标准,详细分析了采用IEC60870-5-103的装置实现IEC61850接口所涉及的规约转换及信息映射等内容,并给出了实现方法。