基于IEC61850的变电站通信方式解析

IEC 61850标准"变电站通信网络与系统"是针对变电站自动化系统通信体系结构的一个国际标准。文中通过一些例子简要概述IEC 61850的一些概念及应用分析。     

变电站通信网络和系统协议IEC 61850标准分析

标准化通信解决方案是不同厂家的变电站自动化系统设备实现互操作性，达到信息共享，实现开放系统的重要保证。介绍了IEC已制定关于变电站自动化系统的通信网络和系统的国际标准IEC 61850的主要内容，详细分析了IEC 61850标准信息分层、面向对象的数据对象统一建模、数据自描述和抽象通信服务映射等主要特点。目前，IEC 61850正式版本还没有公布，但研究其技术内容和分析其主要特点，对于了解变电站自动化技术发展的国际趋势和研究开发新系统颇具指导意义。     

基于IEC61850的变电站自动化对象建模

最新国际标准IEC61850是面向对象的电力系统无缝通信系统体系标准。该标准规定了变电站信息模型和建模方法,并提供了大量的公共实际设备和设备组件模型。提出运用此理论建立简单的变电站信息模型并实例化,同时分析了IEC61850提供的抽象通信服务,建立了合适的服务模型运用与控制中心和变电站之间的通信。最后,根据IEC61850配置语言的定义,对变电站配置性能作了描述。     

变电站通信网络和系统协议IEC61850介绍

本文介绍了国际标准变电站通信网络和系统IEC61850,包括IEC61850的结构,特点。     

IEC 61850标准在变电站自动化系统中的应用

IEC 61850标准是目前关于变电站通信网络与系统的国际标准,是变电站无缝通信最佳解决方案的依据。介绍了上海世博轴变电站自动化系统的结构、功能,以及基于IEC 61850标准上海世博轴变电站自动化系统的特点。     

IEC 61850通信冗余实施方案

由于IEC 61850没有对通信冗余的实现加以具体的规定,目前已经提出了几种不同的通信冗余实现方案。IEC 61850的理想方案是在智能电子设备（IED）的逻辑访问点的地址层下实现通信冗余,即IED单一IP地址实现通信冗余。但是目前提出的单一IP地址实现方案,无论是在协议栈附加特定通信服务映射（SCSM）参数方案,还是基于以太网交换机的单环网方案,都存在不能完全互操作的问题。双星形独立子网是文中重点讨论的另外一种通信冗余实现方案。虽然该方案也存在互操作问题,但是该方案具有更高的可靠性,可用于保护功能相关的双重化通信,并能与以往的IEC 60870-5-104通信冗余实现保持一致。文中推荐在将来的IEC 61850通信冗余实现上使用这种方案,并建议在将来的IEC 61850版本中对具体通信及通信冗余的实现进行更详尽的描述,以满足在通信冗余下IED之间互操作性的要求。     

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。     

基于IEC61850的广域保护系统通信服务模型

针对广域保护系统对信息交换类型和交换方式的不同要求,讨论了基于IEC61850的广域保护系统通信服务模型,主要解决通信一致性和不同装置之间的互操作性问题,并从上层确保数据通信延时和可靠性满足广域保护系统要求。讨论了通用变电站事件GSE的报文结构和通信机制,提出用GSE中的GSSE传输状态量信号、用采样测量值传输类模型传输模拟量的观点和一般方法。     

基于IEC61850的变电站通信网络结构选型及对设备设计影响的分析

以太网通信是数字化变电站的一项关键技术。针对如何选择和确定合理的通信网络这个问题,在各种通信网络结构在数据流量分布、数据共享性以及功能实现难易性、IED设计难易性、可靠性、经济性以及所适用变电站规模等方面进行较为全面和深入的对比,阐述了通信网络结构对各设备在软硬件设计方面的影响,为数字化变电站的建设提供一定的参考。     

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IEC 61850的通用变电站事件模型

面向通用对象的变电站事件(GOOSE)和通用变电站状态事件(GSSE)是基于IEC61850的通用变电站事件(GSE)模型2种不同的控制类,从报文传输服务的抽象模型和特定通信服务映射2个方面,对GOOSE和GSSE进行了深入分析和比较,得出结论:在报文传输的实时性及其内容的灵活性上,GOOSE更优越。同时指出了IEC61850中GSSE与UCA2.0中GOOSE的兼容性,为GSE模型的实际应用提供了良好的理论基础。     

基于IEC61850和嵌入式以太网的变电站网络通信系统

针对我国现行变电站网络通信系统中存在的不足之处,提出了一种新型的基于IEC61850通信协议和嵌入式以太网技术的变电站网络通信系统结构。介绍了IEC61850通信协议的主要特点,提出了以太网和knWorks现场总线相结合的以太网应用模式,给出了IED（Intelligent Electronic Device）的硬件结构图。实验结果表明,与传统变电站网络通信系统相比,该新型变电站网络通信系统的网络带宽大大增加了,能够实现变电站的间隔层至远动控制中心的无缝通信连接。并且易于和PC机和广域网相连,具有很好的应用前景。     

基于IEC61850的牵引变电所故障录波器

随着高速铁路的大规模发展,牵引变电所故障的原因呈现出多样化.针对牵引变电所的特点及牵引变电所故障录波器功能的不足,提出了基于IEC61850标准的牵引变电所故障录波器,给出了数据采集,故障录波启动、记录,故障分析的方法,完成了牵引变电所故障录波器的总体结构以及故障录波器的硬件软件设计.最后采用实时数字仿真仪RTDS搭建牵引变电所牵引变压器、馈线、母线等模型来实时模拟牵引变电所各类故障,结果表明该故障录波器能够满足牵引变电所故障录波的需求.     

基于 IEC 61850的广域继电保护通信建模

目前 IEC 61850标准未对广域继电保护通信模型进行描述,为此以区域主站集中式广域继电保护系统结构为研究对象,根据 IEC 61850标准层层包含的建模方法,给出了广域继电保护 IED 建模的一般步骤.然后,以220 kV数字化变电站和基于故障电压分布的广域继电保护算法为例,给出了遵循 IEC 61850标准的广域继电保护主站和子站的树型结构模型,以及主站与子站的消息流交互过程.最后建立了通信服务模型,包括:客户端/服务器传输模型、模拟值传输模型和开关量传输模型.构建该通信模型的根本目的是实现广域继电保护 IED 与数字化变电站内其他 IED 间的互操作性     

IEC 61850应用于分布式馈线自动化系统的模型

远传型故障指示器或功能模块可以检测配电线路各区段的故障并上传检测结果,从而为分布式馈线自动化(FA)进行故障区间定位提供判断依据。以IEC 61580-90-6技术报告所提出的故障指示功能为基础,构建基于IEC 61850的分布式馈线自动化的系统模型,提出了分布式故障区间定位、隔离和供电恢复的逻辑节点。扩展现有的IEC 61850系统配置语言(SCL)模型以描述配电网的一次拓扑和逻辑功能配置。给出IEC 61850应用于馈线自动化系统的通信服务映射。最后,提出了变电站自动化和馈线自动化系统进行数据交换的配置流程。通过应用示例表明,所提出的IEC 61850信息模型可以支持分布式馈线自动化功能和终端之间的互操作。     

基于IEC 61850的MMS报文通信的研究

IEC 61850是国际电工委员会TC57制定的关于变电站自动化通信网络和系统的最新国际标准,当前主要采用制造报文规范作为应用层的具体通信协议,从根本上实现了智能电子设备间的互操作。文章首先介绍了MMS客户/服务器模型及其对象和服务模型,然后主要对MMS在基于TCP/IP的以太网的核心通信协议栈上的映射模型进行了分析,最后结合MMS Read报文示例详细解析了MMS实现IEC 61850通信的具体模式。     

基于IEC61850的数字化变电站技术综述

基于IEC 61850的数字化变电站技术已成为变电站自动化系统发展与应用的热点领域。分析了数字化变电站的主要技术特点,讨论了IEC 61850变电站系列标准、非常规互感器技术、网络通讯的实时性与可靠性和同步化信息技术等数字化变电站的关键技术,简要介绍了三种典型的数字化变电站系统解决方案。     

IEC61850标准在智能变压器信息建模中的应用研究

为实现数字化变电站制定了IEC61850,IEC61850定义了变电站的信息模型和建模方法。变压器是变电站中重要的一次设备,变压器的智能化对实现数字化变电站有重要意义。基于IEC61850对变压器在服务器、逻辑设备、逻辑节点、数据对象层次结构上进行信息建模。通过对智能变压器通信模式的设计研究,建立了适用数字化变电站的智能变压器模型,对开发新一代的智能变压器有一定的参考意义。     

基于lEO61850变电站广域后备保护agent的信息模型研究

为了提高电力系统的安全性,使广域后备保护（wide—area backup protection,WABP）设备满足变电站自动化系统的发展要求,对基于IEC61850的分布式多主体（multiagent）WABP信息模型进行了研究。介绍了multiagentWABP的结构及功能,详细说明了WABP主体（agent）的设计方法,包括保护智能电子设备（intelligent electronic device,IED）的对象模式、WABPagent的组成模块、保护agent和常规逻辑节点间的信息流,根据信息的不同类型,可以选择传输控制协议或用户数据报协议在不同变电站之间来传递信息。最后,对广域通信模型进行了介绍。采用广域协作策略的multiagent WABP可以准确判断系统故障,具有很好的可行性和实用性。