智能变电站过程层网络技术的研究与应用

智能变电站三层网络结构中,过程层网络是最直接与一次设备连接的最底层,它的运行稳定性直接关系到全站的安全稳定运行。在此基础上分析了网络拓扑结构、SMV采样信息与GOOSE网、数据传输通信模型等过程层的理论、组成和基本要求,提出了三种典型的过程层组网方案。对三种方案的优缺点进行理论分析,同时在辽宁大石桥智能变电站进行了多次专项测试,最终验证提出三网合一技术方案性能指标完全满足智能变电站技术规范,能够保证智能变电站安全、可靠的运行要求,可显著提高过程层网络的运行可靠性,证明组网方案切实可行,值得推广。     

智能变电站过程层网络技术的研究与应用

智能变电站三层网络结构中,过程层网络是最直接与一次设备连接的最底层,其运行稳定性直接关系到全站的安全稳定运行。在此基础上分析了网络拓扑结构、SMV采样信息与GOOSE网、数据传输通信模型等过程层网络的理论、组成和基本要求,提出了三种典型的过程层网络组网方案。本项目组对该三种方案的优缺点进行了理论分析,同时在辽宁大石桥智能变电站进行了多次专项测试,最终验证所提出的三网合一技术方案性能指标完全满足智能变电站技术规范,能够保证智能变电站安全、可靠地运行,可显著提高过程层网络的运行可靠性。     

智能变电站过程层组网技术特点与应用

本文认为智能变电站过程层组网技术技术应用中,星型网是最佳使用方案。本文对智能变电站过程层信息共同组网的可行性进行验证分析。在研究过程层组网技术和信息流量及传输延时的基础上,指出过程层网络采用SMV采样信息、GOOSE变电站通用事件信息、IEEEl588对时信息共同组网的技术方案,凭借IEEE802.1P流量优先权控制技术,有助于保证信息传输的时效性,运用快速生成树技术实现网络重构,能有效避免网络风暴。     

智能变电站网络传输可靠性评价方法

目前,智能变电站过程层网络化进程在不断推进,但智能站过程层网络传输可靠性尚无量化评估方法。为了提高智能站组网的规范性和可靠性,迫切需要针对智能站过程层网络提出一套完善的可靠性评价方法。可靠性评价方法包含多个关键评判指标,基于各评判指标对网络可靠性影响程度赋予不同权重值,实现对各种组网架构下的网络数据传输安全可靠性进行客观评价,考虑各电压等级技术经济因素,实现网络方案的最优选择。     

110kV智能变电站过程层建网方案

在智能变电站三层网络结构中,过程层为直接与一次设备连接的最底层,其信息传输要求准确、可靠、快速。分析了过程层网络拓扑结构、采样值传输协议分析、数据传输通信模型、网络负荷量、保护的“直采直跳”方式。结合实例,提出了110kV智能变电站采用SV和GOOSE两种过程层组网方案,两网物理上相互独立,采用星型拓扑结构,双重化配置...     

智能变电站过程层组网分析与应用

为了验证智能变电站过程层信息共同组网的可行性,分析并指出星型网是智能变电站过程层组网最佳方案。在分析过程层信息流量及传输延时、组网技术的基础上,指出过程层网络采用SMV采样信息、GOOSE变电站通用事件信息、IEEE1588（或SNTP）对时信息共同组网的技术方案,即引入VLAN标签技术减少网络中广播数据,提高网络带宽利用效率;引入IEEE 802.1P流量优先权控制技术,保证信息传输的及时性和有序性;引入快速生成树技术实现网络重构,避免网络风暴。通过仿真测试和验证,其性能指标完全满足变电站技术规范,能够保证变电站安全、可靠的运行要求,其技术方案可靠、可行。     

智能变电站优化组网的通信网络研究

基于智能变电站对信息共享、网络优化的要求,全站信息一体化已成为未来变电站组网的发展趋势。运用共网技术将间隔层与过程层合并,形成2层1网的优化组网结构。围绕此组网方案,通过网络数据流量的逻辑运算和明确的虚拟局域网(VLAN)划分,在OPNET仿真环境下得到有无VLAN标签的仿真对比图,验证了其网络流量和故障延时满足继电保护对网络通信性能的要求。     

输变电设备物联网在线监测系统通信网络设计

为了适应输变电设备物联网广泛感知及海量信息处理,提出一种适用于输变电设备物联网在线监测和设备资产管理系统的通信网络结构和实现方案,所提出的扁平式网状网结构支持了现场信息的采集点分散和分布式处理.在网络结构中增加汇聚层功能实体以实现物联网通信设备及通信流的有效管控,并且在现场组网实现方案中采用有线和无线双通道异构组网技术,提升了系统容错能力.依照IEC61850标准测试了通信系统的性能和功能,结果表明:在广播风暴场景中,传统网络近于瘫痪;而在该网络结构和组网实现方案中,广播风暴场景下的网络时延最大87.93 ms,因此在满足IEC61850标准所规定的时延和带宽要求前提下,比传统方法更有效地保障了重负载网络性能和网络容错能力,满足输变电设备物联网信息采集和处理的通信质量保障需求.     

智能变电站过程层SV与GOOSE共网的交换机配置

IEC61850系列标准整体上将数字化变电站通信网络分为站控层、间隔层和过程层,采用交换机网络进行通信。过程层网络设计的合理性在很大程度上决定了变电站运行的可靠性,其组网方案也直接影响保护、控制功能的实现以及网络设备的投资。结合某220k V工程,介绍了过程层网络SV与GOOSE共网时的组网方案及交换机配置。     

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。     

输变电设备物联网通信网络结构及拓扑分析

为了满足输变电设备物联网复杂信息流传输需求,提出了一种信息通信网络结构。信息结构上采用IEC61850分布式结构,实现主备倒换;在通信网络中,采用2级分层网络结构分别实现接入控制和流量控制。设计输变电设备网络拓扑结构,采用有线、无线异构网络方案来提升网络系统可靠性并为资产巡检提供业务通道。结果表明:选择异构冗余的双星型网络作为汇聚层的组网方案,可支持由15个智能传感器与3个主智能电子设备(IED)构成的变电站监测网络;该组网支持主IED设备之间的主备倒换且倒换时间≤18 s。因此,以IEC 61850为基础分层的双网异构网络结构可满足全景信息等应用要求。     

智能变电站变压器差动保护系统可靠性研究

研究基于电子式互感器的变压器差动保护过程层网络的组网方案及典型结构,综合分析采用合并单元、智能终端、多合一装置、直采直跳、网采网跳、直采网跳等变压器差动保护方案的可靠性及技术经济指标。计算结果表明采用多合一装置及直采直跳的变压器差动保护系统具有简单可靠性价比高的特点。     

基于IEC61850标准的智能变电站过程层组网技术研究

选择适当的智能变电站过程层组网方式,采用虚拟局域网技术对过程层交换机进行合理的VLAN划分,可大大提高交换机的使用效能,避免产生网络阻塞。介绍了智能变电站系统基本结构和组网技术,研究了智能变电站的过程层网络拓扑结构,并根据VLAN技术,探讨了网络的VLAN划分方案,同时结合工程实例提出了220 kV智能变电站具体的组网方案及VLAN划分实现方式。通过220 kV马山变电站的实例应用证明,独立星型双单网方式及基于端口的VLAN划分能有效地保证智能变电站过程层网络数据传输的实时性和可靠性。     

数字化变电站保护及测控装置的研制

针对数字化变电站中IEC 61850标准及电子式互感器等新的应用技术,介绍了保护、测控装置研制中的关键技术:统一化硬件平台设计;装置以太网网络配置,为了保证网络可靠性和实时性的双网冗余机制,以及系统实时环网及星型网络相结合的混合组网网络结构;装置软件设计方法;电子互感器数字化信息处理;装置性能测试等。     

基于分布式同步方法的智能变电站采样值组网技术

通过对国内外智能变电站过程层采样值传输组网方式的研究,重点对点对点传输方式和交换机组网传输方式加以分析,总结分析了常见组网方式的特点,并针对其不足,提出了智能变电站分布式同步采样值组网技术方案。与原组网方案相比,新方案的主要长处在于不依赖全局同步系统,从而进一步提高了过程层网络的可靠性。该方案的研究成果已应用于苏州110kV沈巷变电站智能化改造。     

智能变电站网络化二次系统及其在线监测研究综述

智能变电站中,常规的电气二次回路被网络结构所代替,为二次系统网络在线监测提供了契机。综述了智能变电站二次系统过程层网络拓扑结构、过程层组网、(Generic Object Oriented Substation Event,GOOSE)网的可靠性和实时性分析、全站通信网络结构以及在此基础上建立的网络在线监测系统,分析了现有二次网络在线监测系统的不足及改进方法,指出二次网络在线监测系统的发展方向是在全站网络化信息共享的基础上,建立全景信息平台,逐步实现网络分析仪的高级功能,最终实现二次系统的在线状态监测。     

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。     

考虑EPON的配电网信息物理系统可靠性评估

对于信息-物理高度耦合的配电系统,通信网络对配电网供电可靠性的影响不容忽视。本文以EPON冗余保护组网方式为基础,分析了配电网故障过程中信息链路有效性丢失对其自愈控制过程的影响,借助区域邻接矩阵,结合信息系统失效模型给出了故障后区域的分类算法,提出了一种涵盖不同信息系统失效模式的可靠性评估方法。建立同时考虑系统建设综合费用、通信网络组网方式以及系统可靠性的智能终端优化配置模型,采用遗传算法进行求解。最后通过案例验证本文方法的可行性,并对比分析了EPON信息元件故障率、EPON组网方式对配电信息物理系统可靠性的影响。     

IEEE1588对时系统在金南智能变电站的实现

介绍国网试点工程"长沙金南110 kV智能变电站"的组网方案,根据系统的组网方案引出站内IEEE 1588对时系统的实现方案,详述站控层、间隔层、过程层3层设备组成一个网络后的具体对时实现方法,提出验证站内IEEE 1588对时性能的具体测试方法。     

智能变电站过程层网络可靠性探究

过程层网络的性能和运行情况将直接影响智能变电站全站运行的可靠性,结合现场工程就不同的组网方式进行探究,通过优化硬件配置、软件控制流量两方面进行网络优化,使网络可靠性得以提高。